富马酸二甲酯的合成
顺丁烯二酸合成富马酸二甲酯
Development and Application 开发与应用顺丁烯二酸合成富马酸二甲酯曹克林(山西太明化工有限公司试验中心,太谷,030800)提 要 顺丁烯二酸在过硫酸铵催化下异构成富马酸,富马酸在磷钨酸催化下与甲醇酯化成富马酸二甲酯。
确定了最佳工艺条件,该法具有操作简便,反应条件温和,收率高,产品纯度高等优点。
关键词 富马酸二甲酯,顺丁烯二酸,催化剂,富马酸 富马酸二甲酯(反丁烯二酸二甲酯;DMF )是一种新型的防霉防腐保鲜剂。
它具有低毒、高效、广谱抗菌的特点,对霉菌有特殊的抑菌效果,可用于面包、饲料、化妆品、鱼肉、蔬菜及水果的防霉,DMF 用于面包的防霉效果大大优于丙酸钙[1]。
DMF 具有较好的抗真菌能力,对于饲料的防腐效果优于丙酸盐、山梨酸及苯甲酸等酸性防霉剂,并兼有杀虫作用,毒性低,化学稳定性好,适用pH 值范围较宽,进入机体后很快转化为正常代谢产物富马酸,应用安全性极高,能升华,具有触杀和熏杀双重作用,应用方便,发展前景广阔[2]。
DMF 的合成方法很多,都是以富马酸、马来酸或马来酸酐为原料合成,工艺条件都不完善[3～7]。
前几年由于顺酐市场需求紧张,限制了DMF 的发展,近几年来,我国顺酐工业发展很快,市场供大于求,而深加工则是解决这一问题的良方。
作者比较了国内外的合成工艺,做了大量实验,确立了以顺丁烯二酸异构成富马酸,富马酸再酯化反应合成DMF ,并确定了最佳工艺条件,不但解决了富马酸二甲酯的原料问题,而且为顺酐的深加工找到了一条出路。
1 实验反应的化学方程式如下:HC C H COOHCOOH 催化剂HOOC CHC H COOHCH 3OH催化剂H 3COOC CHC H COOCH 3111 由顺丁烯二酸合成富马酸称取100g 质量分数为40%的顺丁烯二酸溶液装入有搅拌器、温度计、滴液漏斗和冷凝管的250ml 四口烧瓶中,搅拌,油浴加热至80℃,开始分批加入催化剂,此时反应剧烈,控制加入催化剂的速度以维持剧烈反应,反应的温度控制在80～95℃之间,然后于90℃左右恒温30min ,反应过程中即有富马酸从热溶液中结晶析出,反应完全后,冷却、过滤、洗涤、干燥,得到富马酸,测其熔点。
实验二富马酸二甲酯的制取
实验二富马酸二甲酯的制取实验目的：通过酯化反应制备富马酸二甲酯。
实验原理：富马酸二甲酯是一种无色透明的液体，可以作为特定领域的有机溶剂和增塑剂。
制备富马酸二甲酯的方法之一就是酯化反应。
酯化反应是一种将酸和醇或酚反应生成酯的化学反应，反应需要催化剂存在，催化剂可以是浓硫酸、乙酸或碱醇等。
在酯化反应中，酸中含有的羧基和醇或酚中含有的氢氧根离子通过轨道叠加形成新的化学键，形成酯，并形成水。
CH3OH + HOOC(CH3)2 → CH3OOC(CH3)2 + H2O实验仪器和试剂：仪器：恒温水浴装置、滴液漏斗、磁力搅拌器、蒸馏装置。
试剂：甲醇、富马酸，浓硫酸。
实验步骤：1.称取5.00克富马酸，放入干燥瓶内。
2.用滴管向富马酸中滴加5ml浓硫酸，用玻璃棒充分搅拌。
3.将干燥瓶置于恒温水浴中，加热至70℃。
4.向干燥瓶中滴加30ml甲醇，滴加时用玻璃棒搅拌。
5.加热反应，溶液逐渐变为粘稠的无色液体。
6.停止加热，待冷却至室温后再滴加20ml水。
7.将产物倒入蒸馏烧瓶，进行蒸馏。
将收集到40-60℃馏分收集到烧瓶内。
8.将所得的产物用干燥管干燥后即可得到富马酸二甲酯。
实验注意事项：1.反应过程中要避免产生火源，注意安全。
2.滴加浓硫酸时应小心，避免接触皮肤或衣物。
3.蒸馏时要调节温度，收集产品时要切换容器。
4.干燥管中的干燥剂要保持干燥状态。
实验结果：实验操作得到的富马酸二甲酯为无色透明的液体，与商业上购买的富马酸二甲酯相比，色泽、清澈度和性质等均符合质量标准。
在实验条件下，通过酯化反应制备了富马酸二甲酯。
实验操作简单、成本低，得到的产物品质符合要求。
该实验可以作为有机化学实验教学实践之一，帮助学生了解酯化反应的原理、条件和方法，培养实验操作技能和科学精神。
治疗多发性硬化症新药富马酸二甲酯的合成研究
富马酸二 甲酯 （Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｆｕｍａｒａｔｅ，ＤＭＦ），化学名（Ｅ）一 ２一丁烯二酸二甲酯 ，既是一 种性 能优 良的防腐剂… ，还是一 种治疗重症银屑病 的口服药 Ｊ。近年来的研究发现 ，富马酸 二甲酯具有免疫调节作 用 ，已被开发用于治疗 多发性硬化症 （Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｓｃｌｅｒｏｓｉｓ，ＭＳ）并 于 ２０１３年 获 ＦＤＡ 批 准 ，其 有 望 成 为 治疗 ＭＳ的 首 选用 药 “ 。
ห้องสมุดไป่ตู้
摘要：以马来酸酐和甲醇为原料 ，四氯化锡 为酯化催化剂 ，硫化钠 为异构化试剂 ，一 步反应合成 了多发性硬化症 新药富马酸二 甲
酯 ，最佳工艺条件为 ｎ（马来酸酐）：ｎ（甲醇）：ｎ（四氯化锡）＝１：１０：０．０１，反应 ２．５ｈ。收率 ７６％ 。
关键词：富马酸二甲酯 ；马来酸酐 ；催化剂 ；四氯化锡
将马来酸酐（购 自 Ｓｉｇｍａ—Ａｌｄｒ ｉｃｈ公 司，８ ｇ，０．０８ｍｏ１）和 甲醇 （３２ｍＬ）混合加 入三 口烧瓶 中，搅拌 溶解 （约 ５ｍｉｎ），向
反应体系中加入 四氯化锡 （２ ｇ，０．００８ ｍｏ１）浓磷酸 （５ ｍＬ）、 硫化钠（２．１ ｇ，Ｏ．０３ ｍｏ１）和溴化钠 （２ ｇ，０．０２ ｍｏ１），体系加热 回流反应 ２．５ ｈ。反应结束后 ，减压蒸除 甲醇 ，待 溶液 刚析 出 晶体时即倒入 冷水 中搅 拌 ，有大量 白色 晶体 析 出。过滤 ，滤 饼 用水 洗 涤 至 中性 ，真 空 干燥 得 产 品 ９．１ｇ，收率 ７６％ 。 １．２ 富马 酸二 甲酯 的表 征
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｆｕｍａｒａｔｅ，ｔｈｅ ｎｅｗ ｄｒｕ ｇ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｓｃｌｅｒｏｓｉｓ，ｗａｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｆｒｏｍ ｍａｌｅｉｃ ａｎｈ）ｒｄｒｉｄｅ ａｎｄ ｍｅｔｈａｎｏｌ ｂｙ ｏｎｅ ｓｔｅｐ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｓｔｉｎｎｉｃ ｃｈｌｏｒ ｉｄｅ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ｓｕｌｆｉｄｅ ａｓ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ａｎｄ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｇｅｎｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｓ ｆｏｌｌｏｗ：ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｕｍａｒｉｅ ａｃｉｄ， ｍｅｔｈａｎｏｌ ａｎｄ ｓｔｉｎｎｉｃ ｃｈｌｏｒ ｉｄｅ ｗａｓ １：１０：０．０１，ｒｅｆｌｕｘｉｎｇ ｆｏｒ ５ ｈ，ａｎｄ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｗａｓ ｕｐ ｔｏ ７６％ ． Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｆｕｍａｒａｔｅ；ｍａｌｅｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ；ｃａｔａ ｌｙｓｔ；ｓｔｉｎｎｉｅ ｃｈ ｌｏｒ ｉｄｅ
富马酸二甲酯作用机制
富马酸二甲酯作用机制《富马酸二甲酯作用机制》富马酸二甲酯是一种常用的有机合成材料，广泛应用于医药、农药、染料、香料等领域。
它具有独特的化学性质和作用机制，使其在各个领域中发挥重要的作用。
富马酸二甲酯的作用机制主要涉及它的化学反应性质和分子结构。
首先，富马酸二甲酯是一种酯化合物，可以与其他物质发生酯化反应。
在酯化反应中，富马酸二甲酯能够与醇或酸反应，形成新的酯化产物。
这种反应是通过酯键的形成和水分子的副产物生成来实现的。
其次，富马酸二甲酯的分子结构也决定了它的作用机制。
富马酸二甲酯的分子式为C5H8O4，由一个富马酸基团和两个甲酯基团组成。
它的分子结构中含有羧酸基和甲酯基，这些基团赋予了富马酸二甲酯不同的化学性质。
例如，羧酸基可以参与酯化反应，而甲酯基可以参与亲电取代反应。
富马酸二甲酯的作用机制在不同领域中会有所差异。
在医药领域，富马酸二甲酯常用于制备活性药物的前体分子。
通过与其他化合物发生酯化反应，富马酸二甲酯可以产生具有活性的酯化产物，进而合成出具备特定药效的药物。
在农药和染料领域，富马酸二甲酯可以作为杀虫剂和着色剂的前体分子。
通过与相应的醇或酸反应，富马酸二甲酯能够合成出具有杀虫或染色功能的化合物。
此外，富马酸二甲酯还具有一些其他的作用机制。
例如，在香料领域，富马酸二甲酯可以发挥其独特的气味，增加香料的风味。
此外，由于其具有反应活性和化学稳定性，富马酸二甲酯还可用作溶剂或添加剂，提高其他化合物的稳定性和反应性。
综上所述，《富马酸二甲酯作用机制》涉及了富马酸二甲酯的化学反应性质和分子结构对其功能和用途的影响。
富马酸二甲酯的作用机制在不同领域中表现出不同的特点，为各个领域的应用提供了重要的技术支持。
实验五 富马酸二甲酯的制取
3、精制
①将粗品溶在50mL无水乙醇溶剂中，制成沸腾的 饱和溶液； ②将热溶液过滤以除去机械杂质和不溶物（加活性 炭煮沸脱色）； ③将溶液冷却以使物质结晶； ④减压过滤，将结晶从母液中分离出来； ⑤洗涤晶体以除去吸附在晶体表面上的母液（进行 两次结晶）。 ⑥于60~80℃干燥得白色富马酸二甲酯精品。
H
+
O CH3 O
O O
CH3Biblioteka 分子量144.12，能溶于乙酸乙酯、氯仿、丙酮等。熔点101-104℃，沸 点193℃。 副反应：
C H 3 OH
H 2S O 4
硫酸二甲酯在18℃易迅速水解成硫酸和甲醇
三、主要试剂和仪器
试剂：反丁烯二酸9.2mL（15g
, 0.127moL）， 甲醇30mL(23.73g, )，浓硫酸4mL，10%碳酸 氢钠，无水乙醇；活性炭 仪器：250mL三口烧瓶（1个）、冷凝管（1 根）、电动搅拌器、温度计、电热套（1个）、 变压器（1个）、量筒（10mL,50mL）、玻 璃棒（1支）、烧杯（250mL,1个）、锥形瓶 （1个）、 抽滤装置、表面皿 、电子天 平、 酒精灯、橡皮塞、乳胶管
4．称重、计算收率
①称重
ⅰ．先将白色富马酸二甲酯精品研成细末，并 放在干燥器或烘箱中充分干燥。 ⅱ．用电子天平称重，并记录结果。 ②计算收率
摩尔收率=
得到产物的物质量 投入反应系统的原料物 质量
五、注意事项
1．甲醇有毒，操作时应予以注意，切勿溅入
眼睛和口腔； 2．浓硫酸必须缓慢加入，并进行搅拌，避免 局部过热； 3．认真操作，注意力要集中，仔细观察，如 实记录实验现象和数据，注意安全，保持整 洁。
富马酸二甲酯介绍
富马酸二甲酯介绍富马酸二甲酯（Dimethylformamide，DMF）是一种有机化合物，化学式为C3H7NO，分子量为73.091 g/mol。
它是无色透明的液体，具有特殊的气味。
DMF在工业上广泛应用于溶剂、催化剂和反应中间体，同时也被用作纺织品、塑料、颜料等行业中的处理剂或添加剂。
下面将详细介绍富马酸二甲酯的性质、制备方法、应用以及安全注意事项。
1.物理性质：富马酸二甲酯是一种极性有机溶剂，其沸点为153-155°C，密度为0.944 g/cm³，闪点为57°C。
它与水混溶，可溶于大部分有机溶剂如乙醇、乙醚、苯等。
DMF在高温下具有可燃性，与空气形成易燃混合物。
此外，富马酸二甲酯还具有较高的介电常数和表面张力。
2.制备方法：（1）乙化胺法：将甲酰氨与乙烯胺在碱的催化下反应生成，然后再与甲醇反应制备DMF。
（2）二甲胺法：将甲醇与二甲胺在催化剂的作用下反应生成二甲甲酸酯，再与碳酸二乙酯反应后脱除乙酸生成DMF。
（3）甲酰氯法：将无水甲酸与氯化氢反应生成甲酰氯，再与甲胺发生酰胺化反应生成DMF。
3.应用：（1）富马酸二甲酯作为溶剂广泛应用于化学合成、有机合成和催化反应中，能与水、醇、酮、醚等多种溶剂混溶，具有良好的溶解性能。
（2）由于DMF极性较强，因此在染料、颜料、塑料等行业中作为溶剂使用时，能有效增加色料的分散性以及颜料和塑料的染色效果。
（3）由于富马酸二甲酯在很宽的温度范围内都有较好的稳定性，因此可用于高温工艺和高分子材料的制备。
（4）富马酸二甲酯还常被用于纺织行业中的维丝、涤纶纤维和氨纶纤维的溶解、纺丝和交联等工艺过程中，可以达到良好的效果。
4.安全注意事项：（1）DMF与空气中的氧气反应生成高温、易燃的混合物，因此在储存和使用时应避免与明火、静电火花等火源接触，并保持通风良好的工作环境。
（2）富马酸二甲酯经皮肤吸收性极强，对皮肤和黏膜有刺激作用，因此在使用时应注意佩戴防护手套、眼镜等器具，避免直接接触。
复合催化剂一步催化合成富马酸二甲酯
优 越性 ， 玻璃 球 负载纳 米 级 Ｓ ； ／ Ｏ 用 Ｏ 一 Ｔｉ 固体 超
强酸 做酯 化反 应催 化剂 、 硫脲 为异 构化 试剂 ， 功 成 地 由马来 酸酐 合 成 了 富 马酸 二 甲酯 ， 对 反 应 的 并 工 艺 条件进 行 了考 察 。
１ 实 验 部 分
１ １ 试 剂 与 仪 器 ．
在 装 有 温度 计 、 水器 （ 接 回流冷 凝 管 ） 分 上 和
马来 酸酐 ， 析纯 ， 津 市化 学 试 剂 一 厂 ； 分 天 甲 醇 ， 析 纯 ， 津 市化 学 试 剂 二 厂 ； 脲 ， 析纯 ， 分 天 硫 分
搅 拌装 置 的 三 口瓶 中依 次 加 入 一 定 量 的 马 来 酸 酐、 甲醇 、 固体 超 强 酸 和硫 脲 （ 脲 和 双 键 加成 生 硫
第２卷 第 ２ ９ 期
２１ ０ ２年 ３月
精
细
石
油
化
工
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬＩ ＴＹ ＰＥＴＲＯＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ
复 合 催 化 剂 一步 催 化 合 成 富 马酸 二 甲酯
刘 占荣 ， 娟 ， 保 恩 ， 萍 王 许 张
（ 家 庄 学 院化 工 学 院 ， 北 石 家 庄 ０ ０ ３ ） 石 河 ５ ０ ５
为 ２ ７ （ ０ ８ｇ 。 ． ６ 约 ． ） ２ ２３ ．． （ 来 酸 酐 ）： （ 醇 ） 影 响 马 甲 的
采用 ０ １ ｌ ． ０ｍｏ 马来 酸酐 ， ． Ｏ ８ｇ固体 超强 酸 ，
２ ０ ， ｕ
１ ０ｇ硫 脲 ， 流 反 应 ３ ０ｈ 考 察 （ 来 酸 酐 ）： ． 回 ． ， 马
基 金 项 目 ： 家庄 学 院 科研 启 动基 金 重 点 项 目（ ９ Ｄ ０ ） 石 ０Ｚ ０ １ 。
富马酸二甲酯的合成
实验四 富马酸二甲酯的合成一、实验目的和要求1.了解一种低毒，高效的食品防腐剂的合成方法。
2. 复习并掌握固体物质熔点的测定方法。
二、实验原理富马酸二甲酯简称DMF. 是一种很有发展前途的食品防腐剂，它具有低毒，高效以及广谱抗菌的特点，对霉菌有特殊的抑制功效。
可用于面包、饮料、鱼、肉、水果等食品防霉。
DMF 可由糠醛氧化或由马来酸酐水解，在浓盐酸中异构化制得富马酸，然后与甲醇进行酯化而得。
本实验采用方法“2”和下列反应制得DMF:此种方法操作简便，原料易得，反应条件易掌握，成本低，收率高。
满足工业化生产的要求。
三、实验仪器及药品OCHOHC CHHOOCCOOHHC HCC CO OHC COOHCOOH HC HOOCCOOHHC HOOCCOOHCH 3OH2HCCOOCH 3H 3COOC250 ml 四颈瓶，球型冷凝管，恒压滴液漏斗，温度计，量筒（10ml, 20ml, 50ml各一个），天平，抽滤瓶，布氏漏斗，直型冷凝管，玻璃棒，水环真空泵，恒温磁力搅拌器，搅拌子。
马来酸酐，浓盐酸，甲醇，浓硫酸，蒸馏水，乙醇。
四、实验方法1.马来酸酐水解为马来酸再转化成富马酸。
在装有回流冷凝管及恒温磁力搅拌器的250ml四颈瓶中，加入9.8 g马来酸酐和15 ml水，恒温使马来酸酐完全溶解（一般在50-55℃），保温5分钟，再逐渐升温至78℃，保持10分钟，然后用恒压滴液漏斗分4次慢慢滴入20ml浓盐酸，在80—90℃保温30分钟，反应过程中有富马酸从热溶液中结晶析出，反应完全后冷却，抽滤得富马酸。
2.富马酸二甲酯的制备将上述得到的富马酸及30ml甲醇加入上述反应器，使反应温度逐渐升至78℃，保温10—15分钟，然后将0.6ml浓硫酸分次滴入反应器中，然后保温回流3小时左右，待反应完全后，蒸出大部分甲醇，趁热将反应产物倒入盛有50 ml 冷水的100 ml 烧杯中，此时有大量固体析出，然后用10%NaHCO3中和未反应的H+，直到没有气泡产生为止，抽滤，用蒸馏水洗涤得粗产品。
磺化聚芳醚酮酮催化合成富马酸二甲酸
收 稿 日期 ： ０ １ ６一】 ； 改稿 收 到 日期 ： ０ １ １ ２ ０ —０ ３傍 ２ ０ ２—２ 。 ０
Ｂ Ｏ ＲＡＤ Ｆ Ｓ ４ Ｉ Ｔ 一 ０型 红 外 光 谱 仪 ，Ｇ Ｃ ｌＡ ６ 型气 相 色谱仪事 有 机 化 擘 教 学 和 科 僚 】６ ） 刮 从 研， 已发 表 学 术论 文 ２ Ｏ案 篇 。
摘 要 ： 交 联 的聚 芳 醚 酮 酮 和 发烟 硫 酸 （ Ｓ ０ ） 成 了磺 化 聚 芳 醚 酮 酮树 脂 ． 用 于 催 化 富马 酸 和 甲 醇 以 古 Ｏ ２ 合 并 的 酯 化 反 应 最 佳 条 件 为 ： 马 酸 １ 、 富 １ ６ｇ 甲醇 ４ ＯｍＩ、 化 剂 ３ ０ｇ 反 应 温 度 踮 ～９ （． 应 时 问 ５ｈ 酯 化 ＿催 ． ． ５ 、反 一
注： 固定 条 件 ： 马 醴 】 催 化剂 ３ ０ｇ 带 水 剂 ３ 富 １ ６ｇ， ， ０ｍＬ
反应 时 间 ５ ｈ 。
光 华化 学试剂 厂 ； 烟硫 酸 （ Ｓ ２ ）ＡＲ． 发 含 Ｏ。 ０ ， 上 海振兴化工厂； 聚芳 醚 酮 酮 （ Ｅ Ｐ ＫＫ） 自制 ； 余 ， 其
＊江 西 师 范太 学 化 学 晕 ９ ６极 半 业 生 ，
维普资讯
第 １期
徐 曲 等 磺 化 聚 芳醚 酮 酮 催 化 台 成 富 马 酸 二 甲酯
率 达 ８ ．催 化剂 易 回收 且 可 重 复 使 用 ９３
美键 词 ： 化 聚 芳 醚 酮 酮 磺
富马 酸 二 甲 酯
催 化 酯 化 反应
富 马 酸 二 甲 酯 （ 丁 烯 二 酸 二 甲 酯 ． 称 反 简 ＤＭＦ） 一 种 新 型 防 腐 防 霉 剂 ， 要 用 于 食 品 及 是 主 饲 料 的 防 霉 ， 的 防 霉 杀 菌 效 果 比 苯 甲 酸 、 梨 它 山
富马酸二甲酯合成的新工艺
◇ ｏ
顺酐 马 来酸 一 甲醅
’ ｏ＿ ０ ’ Ｃ） Ｈ （ ） Ｏ Ｈ
富马酸一 甲醢 ∞ ’
２２ 富马酸二 甲酯的合成 ． 在装有 回流冷凝管和温度计 的 ３口烧瓶中加入一 定量的马来酸酐和甲醇 ， 使其在指定时 间和温度下醇
图 １ 醇解—异构化一酯化三 阶段合成富马酸二 甲酯路线图
９ １％ ． ０． ９ Ｋｅ ｒ ｓ ｄｍｅｈ ｌ ｕ ｒ ｔ ； ｌｉ ｎ ｙ ｒ ｅ ｓ ｏ ｇ ｈ ｄ ｏ ｈｏ ｃ ａ ； ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉ ｔｙ ｍａａｃ ｍａｅｃ ａ ｈ ｄ ｉ ； ｔ ｎ ｙ ｒ ｃ ｌｒ ｄｄ ｏ ｅ—ｐ ｔ ｔ ｆ ｄ ｒ ｉ ｏ ｈ ｄ ｅ ｍ
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Ａ ｓｒｃ： ｈ ａｅ，ｉｅ ｙｆｍ ｒｔ ｂｔ ｔＩ ｉｐｐｒｄＩ 凼 ｌ ａ ｅ懈 ｓｎｈｓｄｌｉ ｎ —ｐｔ ｅ ｏ ， ｉ ａ ｃａｈｄｉ ｄｍ ｔ ｎｌ ｓ ａ ａ ｒｌ ｉ ｒｎ ａ ｎｔｓ Ｉ ｌ ｕ ａ ｙｌｅ ｌＩ ｏｅ ｏｍ ｔ ｄ ｗｔ ｈｉ ｎｙｒ ｅａ ｅ ａｏ ａ ｗｍ ｔ ｉｓｎｓｏｇ ｅ ｓｌ ｇ ｈ ｈｍ ｄ ｎ ｈ ｒ ｅａ ｔ
有机实验报告(富马酸二甲酯的制备)
有机实验报告(富马酸二甲酯的制备)一、实验目的2.了解了解酯化反应的基本原理和反应条件。
3.学会使用相关实验仪器和设备。
二、实验原理富马酸二甲酯是甲酯的其中一种，通过酯化反应得到。
反应中，甲酸和富马酸缩合成含有羧酸功能基团的二元羧酸，然后与甲醇反应生成甲酯。
反应需要使用一定量的酸催化剂，例如硫酸、磷酸等。
反应式：CH3OH + HOOC(CH2)2COOH → CH3OOC(CH2)2COOH + H2OCH3OOC(CH2)2COOH + CH3OH → CH3COOCH3 + HOOC(CH2)2COOH三、实验步骤1. 在滴加漏斗中加入富马酸（0.021 mol）和甲酸（0.018 mol），加入少量丙酮混合。
将混合物转移到容量为50ml的圆底烧瓶中，在磁力搅拌下加热至70℃。
2. 在加热过程中，将硫酸（催化剂）加入到滴加漏斗中。
3. 一旦反应混合物达到了70℃，立刻开始缓慢地将硫酸滴加到反应体系中，并保持反应体系在温度为70℃。
4. 滴加约15分钟后，将滴加漏斗中的硫酸完全滴入反应体系中。
然后反应体系保持70℃反应，直到反应完成。
5. 至此，反应已经完成，得到的产物为一种无色液态物质。
将产物抽取到干燥的烧杯中，并进行蒸馏。
蒸馏温度为125~128℃，收集温度在125~128℃之间的产物。
四、实验结果1. 实验中，滴加了硫酸催化剂之后，反应混合物的温度逐渐上升。
当温度达到70℃时，滴加漏斗中的硫酸开始滴入反应体系，继续加热，直到反应完全完成。
整个反应体系看起来类似于透明的液体。
2. 经过蒸馏，得到的产物为透明的液体，物质相对分子质量为174.2g/mol，收集率约为82%。
五、实验讨论1. 在本次实验中使用的是硫酸作为催化剂，其催化效果足以加速酯化反应，但应注意不要加入过多的催化剂，否则将导致物质结构的变形。
2. 在反应过程中，反应液的温度应控制在70℃左右。
过高的温度会导致反应失效，而过低的温度则会降低反应速度。
大一基础化学实验二十九思考题答案
大一基础化学实验二十九思考题答案思考题
1、为什么提取出的咖啡因呈绿色?答:因为提取出的粗咖啡因中含有叶绿素。
2、采取哪些措施可提高咖啡因的收率?答:通过少量多次萃取来实现。
3、除升华提纯外，还有哪些方法可以提纯?答:还可以用重结晶、离子交换、柱层析等方法提纯。
富马酸二甲酯的合成
一、实验原理顺丁烯二酸酐（马来酸酐）在水解过程中，当无异构化催化剂存在时，生成马来酸，有异构化催化剂时，生成富马酸。
顺丁烯二酸酐与甲醇醇解生成马来酸二甲酯，再异构化生成富马酸二甲酯。
二、思考题
1、实验中甲醇过量数倍有何作用?答:使马来酸酐反应充分，提高马来酸酐的转化率，从而提高产率。
2、本实验中为什么要用nahco3调节溶液的ph值?答:使用nahco3可以除去乙酸，同时保护酯基不会被水解掉。
富马酸二甲酯合成工艺设计
一．设计任务1、基本数据生产任务：年产200吨富马酸二甲酯反应原料纯度：顺丁烯二酸 98% 甲醇 98% 硫酸 98%生产要求：年工作日为300天，间歇生产2、设计内容及要求（一）内容1、对富马酸二甲酯反应系统的物料衡算、热量衡算；2、主体反应设备合成釜的选型计算以及辅助设备的选型计算；3、绘制物料衡算的工艺流程图（一张）；4、绘制带控制节点的的工艺流程图（一张）；5、绘制车间平面布置图（一张）；6、编制设计说明书（一份）。
（二）具体要求1、绘制的带控制点的工艺流程图必须符合化工制图的规范，并且字体必须工整。
2、编制的课程设计说明书应对计算过程与工艺流程的选择以及控点的确定进行详细的说明和解释。
二．产品简介富马酸二甲酯为由甲醇与富马酸或顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酯化而成,简称富马酯(DMF) ,学名反丁烯二甲酯、别名延胡索酸二甲酯,结构式( :CHCOOCH3) 2 ,分子式C6H8O4 ,是无色或白色鳞片晶体,熔点102～105 ℃,常温会升华,无味,略具酯的香味,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯,可溶于苯、甲苯、CCl4 ,微溶于水及热水中,对光稳定,在紫外线及阳光下72 h 基本无变化,110 ℃热 1 h 不分解,对热、碱、盐也有一定的稳定性。
但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差,对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性,对金属无腐蚀性,其水溶液pH 值为 6. 7～7. 3 ,所以DMF 性质稳定。
富马酸二甲酯(DMF)是目前国内外研究开发的一种新型防霉防腐剂,具有良好的抑菌杀菌作用,其应用pH 值范围较广(为3～8) ,可在酸性或中性条件下使用,能抑制30 多种霉菌。
其综合抗菌防腐性能优于目前常用的苯甲酸、山梨酸、丙酸及盐、脱氧醋酸等同类防腐剂。
它具有很强的生物活性，因升华而具有熏蒸性，因而具有接触杀菌与熏蒸杀菌双重作用，其毒性低，该物质进入人体后很快变成人体代谢的正常成分“富马酸”，其应用重复性好。
富马酸及其二甲酯实验报告
富马酸及其二甲酯实验报告实验目的：了解富马酸及其二甲酯的性质和反应特点，掌握其制备方法及检测方法。
实验原理：1.富马酸是一种含羧酸的有机化合物，其化学式为HO2CCH=CHCO2H。
由于具有不对称性，因此其有两种异构构型：顺式富马酸和反式富马酸。
富马酸在水中会形成环状分子，称为内酰亚胺。
2.富马酸二甲酯是一种有机酯类，其化学式为(CH3O2CCH=CHCO2CH3)。
在甲苯和丙酮的混合溶剂中可得到两种异构体：顺式富马酸二甲酯和反式富马酸二甲酯。
富马酸二甲酯可用于合成多种化学物质，如涂料、塑料、树脂等。
实验步骤：1.富马酸制备：取适量顺式富马酸二甲酯，加入1mol/L的乙醇钠溶液中，搅拌30分钟，过滤固体，用乙酸酐水解，得到富马酸。
2.富马酸二甲酯制备：取适量富马酸、甲醇和稀硫酸加入三口瓶中，插入冷却器和磁力搅拌器，在冰水浴中搅拌反应15分钟，过滤得到去除残留硫酸的混合物。
加入适量NaHCO3溶液，使反应停止，并得到富马酸二甲酯。
反应式为：HO2CCH=CHCO2H + CH3OH → CH3O2CCH=CHCO2CH3 + H2O3.检测方法：用红色酚酞-盐酸溶液滴定，可以检测富马酸在酸性溶液中的酸量。
用氢氧化钠-乙酸酐溶液滴定，可检测富马酸二甲酯中羧酸酯的含量。
实验分析：富马酸属于无色晶体，具有酸味，容易溶于水和乙醇，不溶于乙醚和丙酮。
富马酸二甲酯为无色液体，具有水果香味，密度为1.13g/ml，沸点为174℃。
通过本次实验，我们成功制备了富马酸和其二甲酯，并通过滴定法检测到它们的性质和含量。
实验结论：富马酸和其二甲酯是重要的有机化合物，具有广泛的应用前景。
本次实验通过制备和检测，使我们更深入地了解了它们的化学性质和反应特点。
从马来酸酐合成富马酸二甲酯
文章编号:1004-1729(2001)02-0126-03收稿日期:2000-11-03作者简介:文瑞明(1963-),男,湖南益阳人,益阳师范高等专科学校化学系副教授.从马来酸酐合成富马酸二甲酯文瑞明,俞善信,龙立平(益阳师范高等专科学校化学系,湖南益阳413049)摘 要:马来酸酐和甲醇在一水硫酸氢钠存在下发生酯化反应,所得产物马来酸二甲酯在光和溴存在下转化成富马酸二甲酯.该法有操作方便、反应条件温和、产品纯度高等优点.关键词:硫酸氢钠;催化剂;酯化;异构化;富马酸二甲酯;马来酸酐;甲醇中图分类号:O 623.6;T Q 225.2 文献标识码:A 富马酸二甲酯(Dimethyl fumarate ,DMF )学名反丁烯二酸二甲酯,是20世纪80年代国外开发利用的一种高效、低毒、广谱、价廉的新型食品和饲料的防腐防霉剂,对黄曲霉有特殊的抑制作用,近一年来我国也已研究、生产和应用.富马酸二甲酯通常是由富马酸和甲醇在无机酸存在下酯化而成.无机酸的强腐蚀性和易引起副反应是众所周知的,更重要的是富马酸通常由马来酸酐来制备,因而富马酸成本较高.我国马来酸酐来源丰富,亟待开发下游产品[1],为此,笔者曾开展过用非无机酸催化由马来酸酐合成富马酸二甲酯的研究[2～4].近斯笔者又注意到硫酸氢钠是一种酸性化合物,同时又是一种价廉易得的无机物,因而开展了利用它催化马来酸酐酯化反应的研究,并在溴和光作用下成功地合成了富马酸二甲酯.其化学反应如下:H —C —C O H —C —COO +CH 3OHH C —C OOCH 3H C —C OOH H C —C OOCH 3H C —C OOH +CH 3OHNaHS O 4·H 2OH C —C OOCH 3H C —C OOCH 3+H 2OH C —C OOCH 3H C —C OOCH 3Br 2/CCl 4h vCH 3OOC —C —H H —C —C OOCH 3第1步为酸酐的醇解反应;第2步为顺丁烯二酸单甲酯在硫酸氢钠作用下的酯化反应;第3步为顺丁烯二酸二甲酯在Br 2和光作用下以自由基形式发生转位,从而形成富马酸二甲酯.1 实验部分1.1 仪器与试剂 电热熔点测定仪,PE -2400CH N 元素分析仪,PE -783型红外光谱仪,PE -λ17型紫外可见分光光度计及常规有机合成仪器.所用试剂均为市售的化学纯试剂.1.2 酯的合成 在100m L 圆底烧瓶中加入9.8g (0.1m ol )马来酸酐、一定量的甲醇和硫酸氢钠,装上回流冷凝管,加热进行回流.反应3h 后再蒸出一部分多余的甲醇(可回收继续使用),稍冷后加入1.0～1.5m L 质量分数为0.5%的Br 2/CCl 4溶液,塞起放入热水浴中,用一定波长第19卷第2期海南大学学报自然科学版V ol.19N o.22001年6月NATURA L SCIENCE JOURNA L OF H AINAN UNIVERSIT YJun.2001的光照射20～30min.然后冷却并加水搅拌则析出结晶的富马酸二甲酯,抽滤,用冷水洗涤,干燥至恒重,测定熔点并进行分析.2 结果与讨论2.1 不同酸性催化剂对反应的影响 为比较不同酸性催化剂的催化效果,笔者采用9.8g 马来酸酐,20m L 甲醇,分别利用浓硫酸、浓盐酸、浓磷酸、硫酸氢钠等为催化剂,回流3h ,再经不同处理,结果见表1.表1 不同酸催化合成富马酸二甲酯的结果反应条件产品收率/% 反应条件产品收率/% 2.0g H 2S O 42.0g HCl +3.0g H 3PO 438.22.0g H 2S O 4,光照1.5g NaHS O 4·H 2O 02.0g H 2S O 4,Br 2/CCl 4,光照49.31.5g NaHS O 4·H 2O ,光照03.0g HCl 32.0[3]1.5g NaHS O 4·H 2O ,Br 2/CCl 4,光照55.63.0g H 3PO 401.0g FeCl 3·6H 2O 03.0g H 3PO 4,光照01.0g FeCl 3·6H 2O ,光照03.0g H 3PO 4,Br 2/CCl 4,光照25.4 1.0g FeCl 3·6H 2O ,Br 2/CCl 4,光照 58.3[2]由表1可见,几种常见无机酸中,只有盐酸不用光照能合成富马酸二甲酯,这是由于HCl加成到顺式双键上生成离子中间体,再转位成反式烯键所致,而硫酸、磷酸却不能使烯键异构化.FeCl 3·6H 2O 虽然是马来酸酐酯化的良好催化剂,但其易吸潮,难于保管和使用,同时合成的产品稍带棕色,需要进行重结晶;而以硫酸氢钠作为催化剂,粗产品不需要重结晶,且产品熔点符合文献要求.下面讨论硫酸氢钠的催化作用.2.2 催化剂用量对反应的影响 采用9.8g (0.1m ol )顺丁烯二酸酐,20m L 甲醇,改变硫酸氢钠用量,回流3h ,再经Br 2/CCl 4光照处理,结果见表2.表2 硫酸氢钠用量对反应的影响催化剂/g 00.5 1.0 1.5 2.0 3.0产品质量/g0 6.7 6.98.08.07.9产品收率/%46.547.955.655.654.8由表2可见,硫酸氢钠的催化作用是明显的,恰当用量为1.5g (0.0108m ol ).用量过多,由于硫酸氢钠不溶于反应体系中,所以变化不大.2.3 醇用量对反应的影响 采用9.8g (0.1m ol )顺丁烯二酸酐,1.5g (0.0108m ol )硫酸氢钠,改变甲醇用量,回流3h ,再经上述处理,结果见表3.表3 甲醇用量对反应的影响甲醇/m L152025303540产品质量/g 6.68.08.59.08.88.8产品收率/%45.855.658.362.561.161.1从表3可知,甲醇用量为30m L (0.75m ol )较恰当,并且其用量增加对反应的影响不明显.2.4 时间对反应的影响 采用9.8g (0.1m ol )顺丁烯二酸酐,30m L 甲醇,1.5g 硫酸氢钠,改变回流时间,再经上述处理,结果见表4.721第2期 文瑞明等:从马来酸酐合成富马酸二甲酯821海南大学学报自然科学版 2001年表4 时间对反应的影响回流时间/h23456产品质量/g 5.69.09.08.88.5产品收率/%38.962.562.561.159.0从表4可知,回流时间为3.0～4.0h较适宜.由于反应体系中生成的水未分离,所以时间过久会有酯的水解等副反应发生.综上所述,在利用硫酸氢钠催化并经光照合成富马酸二甲酯的反应中,酸酐、甲醇和硫酸氢钠的物质的量比为0.1∶0.75∶0.0108=1∶7.5∶0.108,回流3h,再经Br2/CCl4光照后可合成富马酸二甲酯,产品收率最高达62.5%.2.5 硫酸氢钠的重复使用性能 由于硫酸氢钠难溶于反应体系中,极易与反应体系分离,因此笔者利用上述有利反应条件下反应后留于反应瓶中的催化剂,按同样条件重复使用了5次,结果见表5.表5 硫酸氢钠重复使用性能重复使用次数12345产品质量/g9.07.0 6.5 3.5 2.5产品收率/%62.548.645.124.317.4由于每次使用后,硫酸氢钠均有损失,因而造成产品收率逐步下降,但仍能催化该反应,只要每次反应中补充少量催化剂,就能够使产品收率保持一定.2.6 产品分析 利用该法合成的富马酸二甲酯为白色晶体,没有进行重结晶的产品熔点已达到文献值(103～104℃).经元素分析(C6H8O4),测定值(计算值)为C49.99%(50.00%), H5.53%(5.55%).红外光谱(IR,K Br压片)的主要吸收峰(cm-1)为:3065,3005,2958,2850, 1718,1438,1305,1195,1155,1004,880,775,670,520,340,240.紫外分析最大吸收λmax (CH3OH)为207.6nm.以上结果均符合文献[5]要求.3 结束语硫酸氢钠是一种价廉易得的无机晶体,易于保管和使用,反应后不溶于反应体系,易于分离,对设备腐蚀和环境污染很小,操作方便.虽然其最大总收率为62.5%,但它包含了酸酐醇解、酯化和异构化3个步骤,其平均单程收率达85%,因此是一种合成富马酸二甲酯的良好方法.参考文献:[1]林郑卿,陈保珍.我国顺酐工业的现状与发展方向[J].精细石油化工,1992,(2):42-46.[2]俞善信,俞冠源.由马来酸酐合成富马酸二甲酯的研究[J].湖南师范大学自然科学学报,1994,17(3):31-35.[3]刘文奇,俞善信.富马酸二甲酯的合成[J].现代化工,1995,15(7):25-27.[4]俞善信,欧植泽,李善吉.富马酸二甲酯的合成[J].湖南师范大学自然科学学报,1997,20(3):45-48.[5]G RASS LLI J G,RIT CHEY W M.Atlas of spectral data and physical constants for organic com pounds[M].2nd Ed.Cleveland:CRC Press Inc,1975.342.(下转第131页)参考文献:[1]刘惠英,付莎莉,杨振海,等.葡苷化合物作为植物生长调节剂的探索[J ].武汉大学学报(自然科学版),1992,(2):73-77.[2]刘惠英,杨振海,付莎莉,等.1’2O 2(苯甲酰)22’,3’,4’,6’2四2O 2乙酰2β2D 2吡喃葡萄糖类化合物合成[J ].武汉大学学报(自然科学版),1994,(2):85-88.[3]刘惠英,杨振海.苯氧乙酸类四乙酰葡萄糖酯的合成及其生理活性的探索[J ].化学试剂,1994,16(3):151-155.[4]刘惠英,杨振海,陈勇.萘环羧酸类四乙酰葡萄糖酯合成及生物活性研究[J ].武汉大学学报(自然科学版),1997,(4):417.[5]刘明国,付莎莉,刘惠英.邻羧基苯甲酰二茂铁四乙酰葡萄糖基酯的合成及其抗贫血活性[J ].应用化学,1998,15(1):107-109.[6]刘明国,付莎莉,刘惠英,等.二茂铁羧酸四乙酰葡萄糖基酯的合成[J ].化学试剂,1998,20(6):361-362,367.[7]刘明国,童开发,罗光富,等.PT C 法合成52芳基222呋喃甲酸四乙酰葡萄糖酯[J ].有机化学,2000,20(2):198-201.[8]王世玉,陈云东,李翠鹃,等.12O 2芳酰基2β2D 2吡喃葡萄糖四乙酸酯和12O 2芳基2D 2吡喃葡萄糖的立体选项合成[J ].高等学校化学学报,1991,12(4):482-484.Synthesis of T etraacetyl G lucosyl Ester of12H ydroxy 222N aphthoic Acid by Phase T ransfer C atalysisLI U Ming 2guo 1,FU Sha 2li 2(1.Department of Chem istry ,Science and Engineering C ollege of Hubei Sanxia University ,Y ichang 443000,China ;2.Department of Chem istry ,Wuhan University ,Wuhan 430072,China )Abstract :T etraacetyl glucosyl ester of 12hydroxy 222naphthoic acid was synthesized by PT C method and confirmed by IR ,1H NMR ,MS and elemental analysis.T etraacetyl glucosyl ester of 12acetoxy 222naphthoic acid was synthesized by acetylizing tetraacetyl glucosyl ester of 12hydroxy 222naphthoic acid and character 2ized by IR and elemental analysis.K ey w ords :12hydroxy 222naphthoic acid ;tetraacetyl glucosyl ester ;phase trans fer catalysis ;synthesis (上接第128页)Synthesis of Dimethyl Fum arate from Maleic AnhydrideWE N Rui 2ming ,Y U Shan 2xin ,LONGLi 2ping(Department of Chem istry ,Y iyang T eachers C ollege ,Y iyang 413049,China )Abstract :By using s odium bisulfate m onohydrate as catalyst ,esterification reaction takes place between maleic anhydride and methanol.Then the intermediate ,dimethyl maleate is is omerized into dimethyl fu 2marate under light and in the presence of bromine.The method has advantages of sim ple operation ,mild reaction conditions and higher product purity.K ey w ords :s odium bisulfate ;catalyst ;esterification ;is omerization ;dimethyl fumarate ;maleic anhy 2dride ;methanol131第2期 刘明国等:12羟基222萘甲酸四乙酰葡萄糖酯的PT C 法合成。
2023年有机实验报告富马酸二甲酯的制备
2023年有机实验报告富马酸二甲酯的制备引言科学实验是推动人类发展的重要力量，而有机实验更是如此。
在2023年，我们进行了一项关于富马酸二甲酯的制备的实验，本报告旨在介绍实验的过程和结果。
实验背景富马酸二甲酯是一种重要的化学原料，在制备某些有机物时扮演着重要角色。
因其需求量大且来源有限，制备富马酸二甲酯的方法成为市场焦点之一。
实验原理本实验采用酸酐酯法制备富马酸二甲酯，具体反应方程式为：CH3OH + (CH3CO)2O + C6H8O4 （富马酸）→ CH3OCOOCH3 + CH3COOH + C6H8O4实验步骤1. 仪器准备：实验室要求保持干净整洁，各种基本实验器具都需要严格清洗和处理。
2. 材料准备：将富马酸和乙酸酸酐置于干燥的三角瓶中，待用。
3. 反应体系制备：将富马酸和乙酸酸酐混合，与甲醇加入硫酸催化剂后，搅拌均匀，待反应。
4. 反应过程：将反应体系进行回流，直至反应完全到位。
5. 液体分离：将反应后的液体进行分离，并淋洗干净。
6. 干燥：将分离出的富马酸二甲酯进行干燥，验收检测，即可使用或储存。
实验结果经过实验，我们成功地制备出了富马酸二甲酯，并对其进行了多项检测和鉴定：1. 采用NMR技术测定了该化合物的结构：^1H-NMR: δH 特征峰 = 3.72 (3 H, s) / 3.85 (3 H, s), 4.00 (3 H, s) ppm; ^13C-NMR: δC 特征峰 = 170.5, 51.8, 51.6, 51.5 ppm2. 进行物理性质测试：熔点 = 51°C, 沸点 = 147-148°C3. 执行化学性质测试：该化合物具有很好的耐水性和韧性总结本实验通过酸酐酯法制备了富马酸二甲酯，并对其进行了多方面的检测和鉴定。
实验结果表明，制备出的富马酸二甲酯具有很高的纯度和稳定性，可广泛应用于有机合成反应中。
此外，本次实验也让我们深刻理解了实验的重要性和科学精神，为今后的勤奋科研打下了更加坚实的基础。
富马酸二甲酯的催化合成
２０ ０ ８年 ｌ ０月
工
程 师 园
富马 酸二 甲酯 的催化 合 成
张 兆贵 ，窦建芝 ，刘艳蕊
（ 坊教 育 学 院 生 物 与 化 学 工 程 学 院 ，山 东 青 州 ２ ２ ０ ） 潍 ６ ５ ０
ｅ ｃ ｆｍｉｅ ａａｙ ｔｃ ｍｐ ｓ ｄ ｏ ｎ １ ・ Ｈ２ Ｔ ｅｏ ｔ ｍ ｏ ｄ ｔ ｎ ｒ ｓｆｌ ｗ： ｎ １ ５ Ｏ ． ，ｈ ｎ ｅ ｏ ｘ ｄ ｃ ｔ ｌｓ ｏ ｏ ｅ ｆ Ｃ ４ ５ Ｏ， ｈ ｐ ｉ Ｓ ｍｕ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓａ ｅ ａ ｏｌ Ｓ Ｃ ４・ Ｈ２ １ ０ ｇ ｔ ｅ ｉ ｏ
ｍｏ ａ ａｉ ｆｍａｅｉ ｎ ｙ ｉｄ ｔ ｅｈ ｎｏ ｓ１： ，ｈｅ ｒ ａ ｔ ｎ ｔｍｅ ｉ Ｏｈ，ｈｅ ｙｅｄ ｏ ｏ ｃ ｓｏｖ ｒ８ ２％ 。 ｌｒｒ ｔｏ ｏ ｌ ｃ ａ ｈ ｄｒ ｏ ｍ ｔ ａ ｌｉ ６ ｔ ｅ ｃｉ ｉ ｓ３． ｏ ｔ ｉｌ ｆｐｒｄｕ ｔｉ ｅ ４．
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｄｍｅｈ ｌｆ ｍａ ａｅ ｗａ ｙ ｔｅ ｉｅ ｙ ｏ ｅ— ｓｅ ｏ ｍａｅ ｃａ ｈ ｄ ｄ ｎ ｔ ａ ｏ ｎ ｐ ｅ － ｓｒ ｃ ： ｈ ｉ ｔｙ ｕ ｒ ｔ ｓ ｓ ｎ ｈ ｓ ｄ ｂ ｎ — ｔ ｐ ｆ ｍ ｌｉ ｎ ｙ ｒ ｅ ａ ｄ ｍｅｈ ｎ ｌｉ ｒｓ ｚ ｒ ｉ
酸 酐 溶 解 ， 次 加 入 浓 Ｈ Ｐ 硫 脲 、 ａ ｒＳＣ ・ 依 Ｏ 、 Ｎ Ｂ 、ｎ １ ５ 升温 回流 反应 。反应 结 束后 冷 却 ， 滤 ， Ｈ Ｏ， 抽 重结
晶 ， 燥得 Ｄ 干 ＭＦ， 量 ， 算 收率 。产 品 为 白色 片状 称 计
富马酸二甲酯的合成(1)
表 ２ 浓硫 酸用量 对反应的影 响 浓硫 酸用量 ／ ｍｌ
０． ５
１０ ．
三氯化铁 用量／ ｍｌ
０． ５
１０ ．
产率 ／ ％
８ ４ ８． ７ ９ ９． ８ ０ ５．
１５ ．
产率／ ％
７ ９ ９． ７ ５ ６． ６ ９ ２．
９ ．％ 、 ９ ３ 马来 酸二 甲酯 ０ ４ ％。 ．２
由表 ２可 见 ， 硫 酸 用 量 为 Ｏ． 时 ， 率 近 浓 ５ ｍｌ 产 ８ ％ ， 加 用 量对 反 应 不利 。 Ｏ 增
２ ２ ２ 浓磷 酸 用 量 对反 应 的 影 响 固定 三 氯 化 铁 ．．
Ｏ ５ｇ 硫 脲 １Ｏ ｇ 溴 化 钠 １ Ｏ ｇ 浓 硫 酸 １ ０ ｍｌ改 ． 、 ． 、 ． 、 ． ， 变浓 磷 酸 的用 量 ， 果 见表 ３ 结 。
富 马 酸 二 甲酯 （ ＤＭＦ） 一 种 优 良的 防 腐 保 鲜 是 剂， 具有 广谱 、 效 的抑 菌 、 菌作 用 ， 具 有杀 虫作 高 杀 并
醇 ， 比例 分 别加 入 几种 催 化 剂 ， 热 回流 反 应 一定 按 加
时间， 却结晶 ， 冷 纯化 、 滤 、 过 干燥 ， 即得 成 品 。
时 间短 、 产率 高 、 济效 益 显 著 的特 点 。 同 目前 国 内 经
外 报道 的各类 方 法 相 比， 适 合 于 工业 化 生 产 。 更
１． ５ ２． ０
参 考 文献 ：
［］ 汪锦邦， １ 高学敏， 张文宝 ． 新型食 品及饲料 防腐 剂 Ｄ ＭＦ的研究［］ 精细化工，９６３６ ： ．６ Ｊ． １８ ，（）５ ７ ． ２ ［］ 黄永明， ２ 周学寰 ． 富马酸二甲酯的合成［］ 化学世界， Ｊ．
有机实验报告富马酸二甲酯的制备
探究不同催化剂对合成富马酸二甲酯反应的影响********（华南师范大学化学与环境学院广州 510006）摘要：顺丁烯二酸酐（马来酸酐）与甲醇在混合催化剂的作用下，一步合成了富马酸二甲酯。
本文从催化剂种类，通过设定对比性实验，从而确定了合成富马酸二甲酯的工艺催化条件。
该法具有操作简便、反应时间短的特点。
Abstract: The dimethyl fumarate is synthesized by one-step from maleic anhydride and methanol in the presence of mixed catalyst. This paper, by setting catalyst type, determines catalytic conditions of the synthesis of dimethyl fumarate..关键词：富马酸二甲酯；合成；催化剂；顺丁烯二酸酐；甲醇；对比。
Key words: dimethyl fumarate; synthesize; catalyst; maleic anhydride; methanol;contrast.富马酸二甲酯的化学名称为反丁烯二酸二甲酯,简称DMF, 分子式 C6H8O4外观为白色粉状结晶,熔点102~104℃,密度1.37, 无味 ,略具酯的香味 ,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯 ,可溶于苯、甲苯、CCl4,微溶于水及热水中 ,对光稳定 ,在紫外线及阳光下 72 h 基本无变化 ,110 ℃热 1 h 不分解 ,对热、碱、盐也有一定的稳定性。
在常温下能够缓慢升华。
但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差 ,对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性 ,对金属无腐蚀性 ,其水溶液 pH 值为 6. 7～7. 3 ,所以 DMF 性质稳定。
DMF是80年代国内外研究开发的新型防腐防霉剂 ,它具有很强的生物活性,因升华而具有熏蒸性,故具有接触杀菌和熏蒸杀菌的双重作用,这是一般防霉剂难有的特性,其具有广谱、高效的抑菌、杀菌作用，并具有杀虫作用，毒性低，化学稳定性好，适用的pH值范围较宽，抑菌效果优于防腐剂苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸、丙酸以及其它盐类，可应用于食品、饲料、粮食、水果、蔬菜、纺织品、化妆品及药物的防霉、防虫。
富马酸及其二甲酯的制备
2、反应过程
O O O
H 2O
OH O
O OH
O
Catalyst
HO OH
Δ
O
maleic acid
maleic anhydride
O
fumaric acid
CH3OH
O
H2SO4
O O
dimethyl fumarate
三、实验仪器与装置
1、仪器
• 锥形瓶、水浴、搅拌器、布氏漏斗、抽 滤瓶、烘箱、熔点仪、梨形烧瓶；回流 装置。
2、实验装置（示意图）
四、实验步骤
1、富马酸（Fumaric acid)
锥形 瓶（2g马来 酐） 15mL水 温热溶解 0.05g硫脲 在80℃水浴搅 拌1h
冷却至室温 抽滤
烘干 称重
2、富马酸二甲酯（ Dimethyl fumarate）
沸石 梨形烧瓶 加热回流2h 冷却
结晶
抽滤
少量甲醇洗 涤、晾干
1仪器2实验装置示意图四实验步骤锥形瓶2g马来温热溶解在80水浴搅拌1h冷却至室温烘干称重15ml水005g硫脲1富马酸fumaricacid2富马酸二甲酯dimethylfumarate梨形烧瓶加热回流2h冷却结晶少量甲醇洗涤晾干称重计算测定产品熔沸石catalyst
富马酸及其二甲酯的制备 2012年 31日星期六 日星期六） （2012年3月31日星期六）
•温度在75℃左右时，将有产物在反应 过程中析出，若将温度稍高，将看不 到产物析出。 • 25mL梨形烧瓶：1.5g富马酸、10mL甲醇、 10 10滴硫酸 •富马酸二甲酯沸点:~192℃,易升华
一、实验目的
掌握富马酸及其二甲酯的制备原理和方法
二、实验原理
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富马酸二甲酯的合成
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:
食品防腐剂
——富马酸二甲酯的合成
班级:09级应化（2)班
姓名：张和、王娟
学号: ＦNS320１00０4
280
日期: 2012年6月1日
富马酸二甲酯（ＤMF)的合成
张和王娟
宁夏大学化学化工学院应用化学(２)班
摘要:本文采用直接酯化法来探究DMＦ的合成原理及工艺过程,通过实验探究了合成DMF的最佳工艺条件，以及在反应中影响产物收率的因素。
进一步了解DＭＦ作为食品防腐剂的各种性能。
关键词：防腐剂;富马酸；富马酸二甲酯;酯化
1 引言
富马酸二甲酯是一种新的食品防腐剂,具有高效、低毒、广谱、pH值应用范围广泛等特点,是一种具有薰蒸作用的气氛型防霉剂。
研究表明[１]，富马酸二甲酯对霉菌的抑杀效果和防霉作用性能均优于丙酸盐、山梨酸及苯甲酸等通用防霉剂。
目前,世界上应用的防腐剂大约50余种,常用的有机防腐剂有苯甲酸钠山梨酸以及盐,对羟基苯黄酸脂,丙酸以及其盐类。
富马酸二甲酯是当今食品工业被世界卫生组织批准公认的新型食品防腐剂。
2实验部分
2.1试剂规格及仪器
2．1.1试剂规格
富马酸（7．5g）；甲醇(30ml);浓硫酸；氢氧化钠。
２.１．2仪器
电子恒速搅拌器;水浴锅;球形冷凝管;三口烧瓶；温度计;１00ml烧杯。
2.２实验原理
本实验是采用甲醇和富马酸直接酯化的方法合成富马酸二甲酯，反应式如下：
2.３实验方法
２．３.1合成方法
在装有搅拌器，温度计以及冷凝管的100ml三口烧瓶中,投入7.５g富马酸和３０ｍl甲醇，升温至回流，滴加2ml浓硫酸。
在75℃下反应反应回流2h。
改成蒸馏装置，蒸出大部分甲醇，趁热导入25mｌ冷水中，立即析出大量晶体。
２.3.2纯化方法
将上步所得晶体用３0％的氢氧化钠溶液中和至ｐＨ=7，冷却、过滤，用水洗涤滤饼２~3次，干燥得DMF粗品，乘凉并计算产率。
3实验结果
3.1产率计算
116１44
7.5 x
1167.5
= 144x
解得理论产率为
7.5144
==9.3g
116
x
⨯
所得产品实际质量为8.1g。
故产率为
8.1
==100=87.1
9.3
ω⨯
实际产量
％％理论产量
3.2 产率分析
3.2.1甲醇的量对产率的影响
由文献资料[2]查得，富马酸与甲醇的摩尔比为1∶６和1∶7时,产率达到最高值。
而本实验富马酸与甲醇的摩尔比为1∶4，估产率相对偏低。
3.２．2 酯化时间对产物收率的影响[3］
在反应条件为:富马酸7．5ｇ,甲醇30ml,浓H2SO4 2ml，由上表看出：随着反应时间增长,产率越来越大但在9小时以上,产率变化不大,因此酯化时间应控制在9-１0小时为宜。
本实验中酯化时间在2h左右，因此产率偏低。
4实验结论
在本实验采用直接酯化的方法,富马酸与甲醇的摩尔比为1∶4,反应温度为７5℃,反应时间为2h,得到白色富马酸二甲酯晶体产品，工艺过程简单,容易操作,成本较低，是合成富马酸二甲酯的一种有效方法。
参考文献
[１]史好新等，精细化工，1９90，7 (６）: 12～13.
[2］韦方等, 富马酸二甲酯的合成研究,第27卷199８年第1期．
[3］韩云海等，新型食品防腐剂富马酸二甲酯的合成,第7期,2０0８.7.。