β-萘乙醚的制备-常州工程职业技术学院
[整理版]2-萘乙醚的制备及检测
β―萘乙醚的制备及检测(一)一、实验目的:熟悉威廉逊法制备混合醚的原理,掌握β―萘乙醚的制备方法。
掌握普通回流反应装置的安装与操作方法,掌握利用重结晶法精制固体粗产品的方法。
二、实验原理:β―萘乙醚又称橙花醚,是一种合成香料,其稀溶液具有类似橙花和洋槐花的香味,并伴有甜味和草莓和菠萝的芳香。
β―萘乙醚是一种无色片状晶体,若将其加入到一些易挥发的香料中,便会减慢这些香料的挥发速度(具有这种性质的化合物成为定香剂),因而它广泛的用于肥皂中作为香料和用作其它香料(如玫瑰香、薰衣草香、柠檬香等)的定香剂。
β―萘乙醚是一种芳香基烷基混合醚,如果用浓硫酸脱水法制备β―萘乙醚,反应中有副产物乙醚和乙烯,它们易燃易爆,安全性差。
实验室制备β―萘乙醚常采用威廉逊法,本实验用溴乙烷和β―萘酚钠在乙醇中反应制备β―萘乙醚,反应式如下:三、实验试剂及装置:四、实验步骤:1、威廉逊合成:在干燥的100ml圆底烧瓶中,加入5克β―萘酚、30ml无水乙醇、1.8克研细的氢氧化钠,充分振摇(氢氧化钠全部溶解效果更好),在摇动下加入3.2ml溴乙烷。
2、安装回流冷凝管,用水浴加热,回流1.5小时。
(回流过程中会产生固体)3、抽滤分离:反应物稍冷,拆除装置,在搅拌下将反应物倒入盛有200ml冷水的烧杯中(先进行蒸馏,蒸出大部分乙醇后再倒入冷水更好),冰水浴冷却后减压抽滤,用20ml冷水分两次洗涤滤饼。
4、干燥:滤饼转移到表面皿上,在蒸气浴上烘干或自然晾干。
5、称重,得粗品质量。
五、注意事项1、溴乙烷和β―萘酚都有毒,应小心使用。
2、威廉逊合成反应水浴温度不能太高,保持微沸即可,否则溴乙烷可能逸出。
β―萘乙醚的制备及检测(二)一、实验目的:熟悉威廉逊法制备混合醚的原理,掌握β―萘乙醚的制备方法。
掌握普通回流反应装置的安装与操作方法,掌握利用重结晶法精制固体粗产品的方法。
二、实验原理:实验室制备β―萘乙醚常采用威廉逊法,本实验用溴乙烷和β―萘酚钠在乙醇中反应制备β―萘乙醚,反应式如下:制得粗品β―萘乙醚选用95%乙醇为溶剂用重结晶法进行精制提纯。
β-萘乙醚的制备实验报告(共6篇)
β-萘乙醚的制备实验报告(共6篇) β-萘乙醚的合成β-萘乙醚的合成1、名称:β-萘乙醚;2-乙氧基萘; 2-萘乙醚; 乙基2-萘醚; 乙基2-萘基醚;2、分子式:C12H12O3、分子量:172.234、CASRN:93-18-55、外观:白色片状结晶6、Mp/Bp:37~38℃/281~282℃×30ml÷β—萘酚(0.043mol),48ml无水乙醇,1.89g研碎的固体氢氧化钠,在振摇下加入3.39ml溴乙烷(4.92g,0.04515mol),安装回流冷凝管与水浴上加热回流1~1.5小时。
2、抽滤分离:稍冷,拆除装置,摇晃下将反应液倒入盛有200ml 冷水的烧杯中,冰水浴冷却后,析出固体,减压抽滤。
3、重结晶:将沉淀移入100ml的单口圆底烧瓶中,加入20ml 的95%乙醇溶液,装上回流冷凝管,在水浴中加热保持微沸5min,撤去水浴,待冷却后,拆除装置。
将单口圆底烧瓶置于冰水浴中充分冷却后,抽滤。
4、干燥:自然晾干,称重。
12、注意事项:1.β-萘酚—萘酚有毒,对皮肤、粘膜用强烈刺激作用,量取时要当心。
若触及皮肤,应立即用肥皂清洗。
浓硫酸有强腐蚀性,若不慎溅到皮肤上,马上用清水2.也可用氢氧化钾,但所得粗产物熔点常常很低,且难以后处理;3.水浴温度不宜过高,否则溴乙烷易逸出。
反应5~6小时后几乎无游离酚存在。
篇二:β-萘乙醚的合成β-萘乙醚的合成1、名称:β-萘乙醚;2-乙氧基萘; 2-萘乙醚; 乙基2-萘醚; 乙基2-萘基醚;2、分子式:C12H12O3、分子量:172.234、CASRN:93-18-55、外观:白色片状结晶6、Mp/Bp:37~38℃/281~282℃×30ml÷β—萘酚(0.043mol),48ml无水乙醇,1.89g研碎的固体氢氧化钠,在振摇下加入3.39ml溴乙烷(4.92g,0.04515mol),安装回流冷凝管与水浴上加热回流1~1.5小时。
任务4.2 β-萘乙醚的制备 任务4.3 定工业化方案
①合成
初熔点的选择 样品处理
制备
测熔程 选择方法 烘干 烘干温度
次数 水洗 用水量 溶剂的选择 真空泵的使用 滤纸的处理
③检测
②精制
重结晶 抽滤
制备的过程与结果
讨 论
可否使用乙醇和β-溴萘反应制备β-萘乙醚?为 什么?
定工业Βιβλιοθήκη 生产方案1. 工艺流程简图 2. 工艺流程简述 3. 工业化生产操作步骤 4. 工业化生产操作安全注意事项
领下一项目任务
采购合同
强化回流、蒸馏的操 作、分液漏斗的使用; 强化抽滤、重结晶的 操作
3
确定生产β-萘乙醚的 关键工艺参数 和生产操作注意事项, 画工艺流程简图
思维导图——β-萘乙醚的制备
计量准确 投料方式 平稳美观密封性好 搭装置 仪器是否需烘干 投料 控制合理反应条件 时间 判断反应基本结束的方法 防护措施 投料比例 温度
LOGO
项目四 香料——β-萘乙醚的生产
任务4.2 β-萘乙醚的制备 任务4.3 定β-萘乙醚的工业化生产方案
能力目标
1
能查阅相关文献
2
能利用反应规律和 有关规范来指导实 际操作
3
能制订出β-萘乙醚 的工业化生产方案
知识目标
1
掌握查找一般专业资 料的方法
2
β-萘乙醚—十二组
实验装置图
78.3
0.7894
285
1.217
反应方程式
投料量的设计
物质名称 密 度 分子量熔点( C°) 沸点(C°) 投料比 (g/cm³) 108.9 172.23 40.01 46.07 114.17 9.3 37.5 318.4 -114 123 38.4 282 1390 78.3 285 1.4612 1.0606 2.13 0.7894 1.217 0.64 / 1.6 6 1 投料量 物质的量 (mol) 0.043 / 0.2 0.51 0.044
溴乙烷 β-萘乙醚 氢氧化钠 无水乙醇 β-萘酚
3.2ml / 8g 30ml 5g
实验操作步骤
在干燥的100ml圆底烧瓶中,加入5gβ-萘酚、30ml无 水乙醇和 1.6g 研细的氢氧化钠,在振摇下加入 3.2ml 的溴乙烷。 ② 用水浴加热回流 1.5h。温度控制在 80摄氏度。稍冷后, 拆除装置。 ③ 在搅拌下,将反应混合液倒入盛有 200ml 冷水的烧杯 中,在冷水浴中冷却后减压过滤。用20ml冷水分两次 洗涤沉淀。 ④ 将沉淀移入 100ml 锥形瓶中,加入 20ml95 %乙醇溶液, 装上回流冷凝管,在水浴中加热,保持5min。 ⑤ 撤去水浴,待冷却后,拆除装置。 ⑥ 将锥形瓶置于冰水浴中充分冷却后,抽滤。滤饼移至 表面皿上,自然晾干后,称量质量并计算产率。
37.5
282
1.0606
氢氧化钠
无水乙醇
β-萘酚
易溶于水, 40.01 并溶于乙醇 318.4 和甘油 溶于水、甲 无色透明 46.07 醇、乙醚、 -114 液体 氯仿 不溶于冷水, 白色至淡 溶于热水、 红 色 片 状 114.17 乙醇、乙醚、 123 晶体 乙醛、氯仿、 苯
实验六萘乙醚
四、操作步骤
• 1.在100ml圆底烧瓶中加入2.8g氢氧化钠, 35ml无水甲醇,振摇下溶解;
回流装置
• 2.加入3.5g β-萘酚,振摇下溶解,再 加入3ml碘乙烷; • 3.装上回流冷凝管,在热水浴上加热 回流1.5-2h,其间间歇振摇反应瓶; • 4.改为蒸馏装置,蒸出20ml甲醇,保 存备用;
• 5.反应混合物倒入100ml水中,用玻璃 棒搅拌,使沉淀完全析出; • 6.过滤收集沉淀,用水洗2次,抽干, 得粗产物; • 7.粗产物用甲醇重结晶。
• 重结晶步骤如下:
• 将粗装置,加热回流,用 滴管从冷凝管顶部缓慢滴加水,至刚好浑 浊,再补加1-2ml甲醇,趁热过滤,滤液冷 却后析出结晶。
• 8.过滤收集晶体,干燥,称重,计算产 率。 • β-萘乙醚纯品的熔点为37-38℃。
• 五、注意事项 • 甲醇有毒性,沸点较低,防止吸入蒸 汽。
• 六、思考题 • 1.制备β-萘乙醚时能否用乙醇和β-溴萘做原 料,为什么? • 2.本实验中β-萘酚钠的生成用的是氢氧化钠 的甲醇溶液,为什么不用氢氧化钠的水溶 液?
实验六 β-萘乙醚的制备
• 一、实验目的 • 1.学习和掌握卤代烃亲核取代反应的原理和 实验方法 • 2.熟练掌握过滤、重结晶等实验操作。
二、实验原理
OH + N aO H ONa
ONa + C 2 H 5 Br
OC 2 H 5
• 三、化学试剂和仪器 • 化学试剂: • β-萘酚,3.5g;碘乙烷,3ml;氢氧化钠, 2.8g;无水甲醇,35ml • 仪器: • 100ml圆底烧瓶,球形冷凝管,布氏漏斗, 抽滤瓶
化学实验技术5
工程师园地文章编号:1002-1124(2004)01-0063-02 β-萘乙醚的合成研究魏东升(南通柏盛化工有限公司开发中心,江苏启东226236) 摘 要:以碳酸钾为催化剂,用β-萘酚和溴乙烷反应,生成了β-萘乙醚,提供了一条较为简便的方法。
关键词:合成;2-萘酚;β-萘乙醚中图分类号:T Q24311+3 文献标识码:AStudy on synthesis of β-naphthol ethyletherWEI D ong -sheng(Reasearch center of NantongBaisheng Chem icals C o 1,Ltd 1,Qidong 226236,China ) Abstract :β-Naphthol ethylether is synthesis from β-naphthol and brom oethane by thecatlystation of potassiumcarbonate ,which gives a convenient synthetic method 1K ey w ords :synthesis ;β-naphthol ;β-naphthol ethylether收稿日期:2003-10-22作者简介:魏东升(1972-),男,工程师,1997年毕业于安徽理工大学,精细化工专业,现从事医药中间体的开发与管理工作。
β-萘乙醚,又称橙花醚,是一种合成香料添加剂,其稀溶液具有类似橙花和洋槐花的香味[1]。
它还可以减少香料的挥发速度,因此,它可以作为定香剂用。
它伴有甜味和草莓、菠萝样的香味,常作为皂用香精、廉价的化妆香精、草莓香精等调和料,也是乙氧青霉素的原料[2]。
β-萘乙醚通常的合成方法有硫酸乙醇法[2]和Willians on 法。
这两种方法都存在操作繁琐,温度高等不足。
蔡自由[3]采用四丁基氯化铵作相转移催化剂(PT C )以高收率制得β-萘乙醚。
β-萘乙醚的制备
【注意事项】
(1)请注意:溴乙烷和β-萘酚都是有毒物品,应避免吸入
其蒸气或直接与皮肤接触! (2)加热时,水浴温度不宜太高,以保持反应液微沸即可。
【实验原理】
本实验中采用威廉逊合成法,用β-萘酚钠和溴乙烷在 乙醇中反应制取β-萘乙醚。反应式如下:
【实验用品】
普通回流装置 减压过滤装置 电炉与调压器 表面皿 水浴锅
β-萘酚(C.P.) 无水乙醇(C.P.) 溴乙烷(C.P.) 氢氧化钠(C.P.) 乙醇(95-萘乙醚; 2-乙氧基萘; 乙基2-萘基醚; β-萘乙醚
• 2.分子式: C12H12O • 3.分子量: 172.22 • 4.CAS RN: 93-18-5 • 5.外观:白色结晶 • 6.MP/BP: mp: 37-38°C; bp: 281-282°C • 7.主要物化性质:熔点37°C、凝固点>35°C、沸点148°C(1 .3kPa),
电炉与调压器
【实验步骤】
(1) 威廉逊合成
(2) 抽滤分离
(点击此次视 频链接)
(3) 重结晶
在干燥的100 mL圆底烧瓶中,加入5
gβ-萘酚、30 mL无水乙醇和1.6 g
研细的氢氧化钠,在振摇下加入3.2 mL溴乙烷。安装普通回流装置,用 水浴加热回流1.5 h。
烧冷后,拆除装置。在搅拌下,将反 应混合液倒人盛有200 mL冷稍冷后, 拆除装置。在搅拌下,将反应混合液 倒人盛有200 mL冷水的烧杯中,在冰 -水浴中冷却后减压过滤。用20 mL冷 水分两次洗涤沉淀。
任务4.1 定β-萘乙醚的小试方案
(一) 烷基化试剂的种类和活性
酯类:硫酸二甲酯、硫 卤代烷类:氯甲烷、苄 环氧类:环氧乙烷、环 按活性依次排序 烯烃衍生物类:丙烯腈 醇和醚类:甲醇、乙醇 醛和酮类:乙醛、丙酮 酸二乙酯等 氯、氯乙醇等 氧氯丙烷等 、丙烯酸甲酯等 、异丙醇、乙醚等 等
C H3
CH2
NaO H
C 9H 19
C H3
O CH2CH2O H
C H3
CH
+
H3 C
C H
C H2
H2S O4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C H3
H H3 C N H2
+
H3 C NH C2 H5
+
H-O H
C2 H5 O H
(二)烷基化反应的类型
大多为取代反应
N — 烷基化反应 芳环上的 C — 烷基化反应(付氏烷基 O — 烷基化反应
伯碳正 离 子
2. 完成下列反应方程式:
C H3
Al Cl 3 (1 )
+
H3 C
Cl
H3 C
C H3
+
H - Cl
H2S O4 (2 )
CH
C H3
+
C H3
H3 C
C H2
C H2
OH
C H3
+
H-O H
C H3
H3P O4 (3 )
+
C H3
H3 C
CH
C H2
H3 C
CH
C H3
C H3
(一) 烷基化试剂的种类和活性
+
) C H 2 C H 2 O H +( C H 3 2 S O 4
项目四 β-萘乙醚的生产
R
H N+ R H R N+ R H R N+ R R
R R N: +H H R R N: +H R
+ +
R
R
亲电取代反应
生产方案展示
具体操作?
终点如何判断?
点评
1.工艺框图不够规范
2.操作描述不够具体
3.反应控制不清楚
R Cl + AlCl 3
R Cl AlCl 3
H
R
+
AlCl 4R
R +AlCl 4
+
+R
+
+
R -H
+
亲电取代反应
影响因素
– 烷基化试剂 卤代烷是最常用的烷基化试剂 – 芳烃结构 – 催化剂 以无水三氯化铝最为常用 ,价廉易得,催化活 性好,但有铝盐废液生成, “红油” – 溶剂 卤代芳烃不能作为 烷基化试剂
工艺路线选择
路线 路线1. β-萘酚与卤乙 烷反应(威廉 森醚合成法) 路线2 萘酚与乙醇醚 合成法 特点 该方法具有操作简单,制备过程对设备腐蚀 小,生产成本低等优点;但其存在着反应温 度高、反应时间长、生产效率低、产率低 等缺点,这在某种程度上也限制了其工业化 的生产效益。 反应温度高,反应时间长,产率低,生产效率 低,易生成乙醚等副产物,产品质量低,而且 设备腐蚀严重,造成设备维护更新频繁,增 加产品的生产成本。此外,还会对环境产生 污染。 结论 选用
不选用
技术研究进展(威廉森醚合成法)
工艺要点 产品收率 1.β -萘酚、EtBr 和四丁基溴化铵( TBAB) 的摩尔比为 1∶1.3 ∶0.06 2.反应温度:75 ℃ 84.6 % 3.反应时间 :5h 4.相转移催化剂:TBAB 1.β -萘酚、溴乙烷、TBAB存在下1∶1.3 ∶0.06 2.通入N2 3.反应温度:75 ℃ 86. 8 % β -萘酚 4.反应时间 :5h 与卤乙烷 5.相转移催化剂: TBAB 反应(威 1.β -萘酚, EtBr 廉森醚合 2.DMF 作溶剂 成法) 3.反应温度120 ℃ 92.4 % 4.回流反应6h 5.K2CO3 6.通入 N2 1.β -萘酚、溴乙烷和TBAB 的摩尔比为1.4 ∶1.0∶0.03 2.苯作溶剂 3.在NaOH 溶液中 94.2 % 4.75 ℃ 5.在27 KHZ 250w 超声发生器作用下 6.反应5h 工艺路线
实验28
四、实验步骤
1. 投料:在50 mL圆底烧瓶中加入3.6gβ-萘 酚,20mL无水乙醇,1.1g研碎的固体NaOH, 搅拌使其溶解,然后加入2mL溴乙烷,摇匀。 注意事项:也可用KOH制备β-萘乙醚,但 所得粗产物熔点常常很低,且后处理困难。
2. 反应:在电热套中加热回流1.5-2小时, 在回流过程中,要间歇振摇反应瓶,因为 回流时会有固体析出,振摇烧瓶可以防止 结块。然后将回流装置改为蒸馏装置,蒸 出大部分乙醇(回收)。 注意事项:电热套温度不宜过高,否则溴 乙烷易逸出。
大学有机化学实验
β-萘乙醚的制备及其结构鉴定 -
本节内容
1. 实 验 目 的 3. 实 验 试 剂 5. 产 品 鉴 别 2. 实 验 原 理 4. 实 验 步 骤 6. 思 考 题
一、实验目的
学习Williamson法合成醚的原理和方法。 掌握重结晶提纯法的操作技术。
二、实验原理
产品简介: β-萘乙醚又称橙花醚,是一种合成香料, 用于某些日化用品;也可用作其他香料 (如玫瑰香料、柠檬香料)的定香剂。由 于这些香料的香气容易挥发,帮久置后产 品的香气会逐渐消失。加入定香剂则能减 慢香气消失的速度,从面使用权产品在较 长时间内难保持其香气。
β-萘乙醚是一个烷基芳基醚,它可由Williamson 醚合成法通过β-萘酚钾盐或钠盐与溴乙烷或碘乙 烷作用制备;也可由β-萘酚与乙醇脱水制备。本 实验采用前一方法:
OH + NaOH ONa + H2O
ONa + C2H5Br
OC2H5
+ NaBr
三、实验试剂
β-萘酚:3.6g(0.025mol); 溴乙烷:2mL(2.9g,0.027mol); 无水乙醇:20mL; NaOH(固体):1.1g; 活性碳; 95%乙醇
化妆品化学:β—萘乙醚的制备
β—萘乙醚的制备目录概述12基本原理3仪器与试剂4制备方法5思考题洗涤化妆有些香味虽然香气宜人,但却容易挥发,放置时间稍长香味就会消失。
这时就需要加入一种能够减缓其挥发速度,使产品在较长的时间内保持香味的物质,这种物质被称为定香剂。
具有类似橙花和洋槐花的香味,并且伴有甜味和草莓、菠萝的芳香,所以又称为橙花醚;是白色片状晶体,熔点为37℃,沸点为281℃。
不溶于水,易溶于醇、醚等有机溶剂。
常用作玫瑰香、熏衣草香和柠檬香等香精的定香剂,也广泛用作肥皂中的香料。
目录概述12基本原理3仪器与试剂4制备方法5思考题威廉逊合成法用β-萘酚钠和溴乙烷在乙醇中反应来制备β-萘乙醚。
主要反应式OH+ NaOH ONa+ HO2β-萘酚β-萘酚钠ONa+ BrCH2CH3O CH2CH3+ NaBr溴乙烷β-萘乙醚反应合成结晶分离95%乙醇重结晶提纯目录概述12基本原理3仪器与试剂4制备方法5思考题1)仪器设备烧杯(200mL、100mL)、循环水真空泵、抽滤瓶、布氏漏斗、圆底烧瓶(100mL)、电热套、锥形瓶(100mL)、球形冷凝管、表面皿。
2)药品乙醇(95%)、氢氧化钠、无水乙醇、β-萘酚、溴乙烷。
目录概述12基本原理3仪器与试剂4制备方法5思考题1)威廉逊合成①添加反应物料在干燥的100mL圆底烧瓶中,加入5gβ-萘酚、30mL无水乙醇和2g研细的固体氢氧钠(或者氢氧化钾),振摇下加入3.2mL溴乙烷。
②组装反应装置如图3.1.1所示,先定好热源,再按照从左至右,从下至上的先后顺序组装反应装置。
定好电热套和铁架台的位置,调整铁夹的高度,把添加好物料的圆底烧瓶放入电热套中,安装好球形冷凝管,并用铁夹固定。
按照“下进上出”的规则,用乳胶管接通冷却水。
1)威廉逊合成③加热反应接通电热套的电源,调节电压,加热、反应、回流,保持反应物料微沸、回流1.5h。
④拆除反应装置关闭电热套的电源,停止加热。
稍冷后,按照安装的相反顺序拆除反应装置。
香料β-萘乙醚合成新工艺研究
由表 ! 可见, 随催化剂用量的增加, 产品收率逐 步提高, 到 # ( "= 时 达 最 高 收 率, 而 催 化 剂 达 .= 时,
万方数据
#(
李善吉: 香料 !% 萘乙醚合成新工艺研究
&’’# 年第 - 期
由于催化剂过多, 产率反而大大下降。
2# " 1 0 。
!"!
乙醇用量对反应的影响
根据上 述 实 验, 采 用 ! " #$ ! % 萘 酚, & " ’$ 催 化
7
765
结果与讨论
催化剂用量对反应的影响
采用 . ( &= ( " ( "#)?;+ ) / ( "?3 无 水 乙 ! $ 萘 酚,
5
565
实验部分
仪器与试剂
电热熔点测定仪; )!"X 型 傅 利 叶 变 换 红 外 光 谱
醇, 使用不 同 量 的 *+( !/0# - 为 催 化 剂。 回 # ,-% ) .・ 流反应 / ( "5 , 结果见表 ! 。
白色 闪 光 的 片 状 结 晶, + ; < ; !# " ’ = !# " 1 > 。 元 素 分 析 ( ?.& 8.& 7 ) (计 算 值 分 别 为 ?: (! " #1 0 ,8: / " ’’ 0 。红外光谱 ( @A, 主要 吸收 峰 (! " /& 0 和 # " 2( 0 ) BCD) 为 ( E+ % . ) : 苄 基 ! ? % 8 !’1/ ; 烃 基 ! ? % 8 &2(’ , &2!& , 芳 基 ! ? 9 ? .#!’ , 芳 基 ! ? % 7 .&1( , &(2( , &((& ; .#’. ; 酯基 F? % 7 .’-# , 出现烃基吸收峰与结构相符。 .&./ ;
第一组-β-奈乙醚的生产
3.6
6.0 5 1.6
0.083
0.045 0.02 0.0288
无水乙醇 99.97% 溴乙烷 99.0%
每克成品的生产成本(元):0.1768
备注: β-萘酚:17500元/吨 碳酸钾:7500元/吨 17700元/吨 无水乙醇:4000元/吨 溴乙烷:
由表可知,选择K2CO3为催化剂效果最好,原因可能是NaOH碱性过强,而Na2CO3碱性过弱 两者都不利于反应。故选择K2CO3催化剂
相转移催化法【6】
工艺:用相转移催化剂(正四丁基溴化铵),在碱性条件 下,以β-萘酚和硫酸二乙酯为原料醚化制得,产率为81%。 原料名称 规格 当前市场 价格(元/ 克) 每克成品 使用原料 量(g) 每克成品 使用原料 单价(元/ 克)
β-萘酚
≥99%
0.023 0.006 3 0.018
14.4 6.0 1.95 13.1
相转移催化 法 N,N-二甲基 乙酰胺为溶 剂,在碱性 条件下使β 萘酚与硫酸 二乙酯反应 合成β -萘乙 醚【2】
续表: 生产方法 特点 (2)分离:将反应液倾入盛有100ml10%的热氢氧化钠的溶液中,激烈 搅拌,静置分出有机层,并用乙醚萃取水层,萃取层与有机层合并。 (3)减压蒸馏:将有机层减压蒸馏,收集138-140℃(160Pa)馏分, 得到白色结晶,干燥。 (4)提纯:将得到的白色结晶再用混合溶剂(乙醇:水=1:1)溶解, 重结晶,得到白色带有香味闪光结晶,产率为94.2%。 威廉逊法 合成β 萘乙醚 (又名乙 基化法) 【3】 乙基化方法合成β-萘乙醚,主要是以β-萘酚为原料,在碱性催化剂存在 下,用卤代烷烃进行基化反应制得。常用的制备方法是:在搅拌条件下将 原料和催化剂放入含有适当溶剂的反应器中,加热反应一段时间,蒸出溶 剂以对溶剂进行回收,稍冷却后加入适量的水,继续冷却至室温,过滤洗涤 至中性,得粗产品,烘干,然后用适当的溶剂进行重结晶,即可得到最终产品 β-萘乙醚。如可采用碳酸钾为催化剂,β-萘酚和溴乙烷为原料,采用二 甲基甲酰胺(DMF) 为反应介质,采用醇类溶剂作为粗产品的重结晶溶剂, 可以制备出β-萘乙醚。 该方法具有操作简单,制备过程对设备腐蚀小,生产成本低等优点,但 存在反应温度高、反应时间长、生产效率低等缺点,这在某种程度上也 限制了其工业化的生产效益。【4】
β-萘乙醚的实验室制备
烷基化试剂: 1、C-烷基化试剂:卤烷、烯烃、醇类、醛酮
2、N-烷基化试剂:醇醚,卤烷,脂,环氧类,烯烃衍生物,醛酮。
3、0-烷基化试剂:卤烷,脂,环氧乙烷。
·烷基化方法:
1.C-烷基化方法:烯烃烷化法,卤烷烷化法,醇醛酮烷化法。 2、N-烷基化方法:用醇醚作烷化剂的 N-烷化法,卤烷法、用脂作烷 基化剂的N-烷化法。环氧乙烷法。烯烃衍生物法。醛酮法。 3、0-烷基化方法:卤烷法,脂的O-烷基化法,环氧乙烷O-烷化法
反应温度高 , 反应时间长 , 产率低 , 生产效率低 , 易 生成乙醚等副产物,产品质量低,而且设备腐蚀严重 ,造成设备维护更新频繁,增加产品的生产成本。此 外,还会对环境产生污染。
不选用
该反应操作比较困难,需要专门的溶剂,无形中增 加了成本。反应时间长,产率低,生产效率低,还会 β- 萘酚与硫酸二乙酯合 对环境产生污染。 成法 3
β-萘乙醚的实验室 制备
小组成员:
β-萘乙醚的特点和使用
其具有类似橙花和洋槐花的香味,并伴有 甜味和草莓以及菠萝味的芳香。其在碱性 介质中性能稳定,与其他香料调合,效果良 好。β -萘乙醚能够减慢香气消失的速度, 使产品在较长时间内保持清香,其价格低 廉,对人体安全性较好,故被广泛使用!
烷基化反应中常用的烷基化试剂及烷基化方 法
粗产品分离提纯草案
重结晶
将沉淀移至250ml四口烧瓶中,加入 40ml乙醇溶液。 装上回流冷凝装置于水浴上加热,微沸15min。 完全冷却后,将锥形瓶置于冰水浴中15min,抽滤。 滤饼置于表面皿上自然晾干。称重计算产率。
注意:乙醇易挥发,所以加热溶解时应装上冷凝管。粗产品若带灰黄色, 可用少量活性炭脱色。
不选用
超声波相转移催化合成β-萘乙醚
超声波相转移催化合成β-萘乙醚
乔庆东;于大勇;张琴;魏建平
【期刊名称】《精细化工》
【年(卷),期】1997(14)6
【摘要】采用超声波作用下的相转移催化技术合成了香原料β萘乙醚。
经正交实验确定了最佳条件为:β萘酚∶溴乙烷∶四丁基溴化铵=14∶10∶003(摩尔比),反应温度75℃,反应时间5h。
产品纯度998%,产率可达942%,比传统的硫酸催化法(60%)和常规的相转移催化法(846%)的产率都高。
【总页数】3页(P32-34)
【关键词】萘乙醚;相转移催化;超声波辐射;橙花素;合成香料
【作者】乔庆东;于大勇;张琴;魏建平
【作者单位】抚顺石油学院应用化学系
【正文语种】中文
【中图分类】TQ655
【相关文献】
1.相转移催化法合成β-萘乙醚 [J], 杨建平;胡爱珠;童兴龙
2.相转移催化合成β-萘乙醚的研究 [J], 蔡自由
3.相转移催化合成β-萘乙醚 [J],
4.相转移催化法合成β—萘乙醚 [J], 颜桂炀;郑柳萍
5.聚乙二醇相转移催化合成β-萘乙醚 [J], 朱惠琴;周建峰;肖鸿卿
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β-萘乙醚的制备
接触控制/个 急救措施 体防护
呼吸系统防护: 可能接触其粉尘 时,必须佩戴头 罩型电动送风过 滤式防尘呼吸器 。必要时,佩戴 空气呼吸器。 眼 睛防护: 呼吸系 统防护中已作防 护。 身体防护: 穿橡胶耐酸碱服 。 手防护: 戴 橡胶耐酸碱手套 。 其他防护: 工作场所禁止吸 烟、进食和饮水 ,饭前要洗手。 工作完毕,淋浴 更衣。注意个人 清洁卫生。 皮肤接触: 立 即脱去污染的衣 着,用大量流动 清水冲洗至少15 分钟。就医。 眼睛接触: 立 即提起眼睑,用 大量流动清水或 生理盐水彻底冲 洗至少15分钟。 就医。 吸入: 迅速脱离现场至 空气新鲜处。保 持呼吸道通畅。 如呼吸困难,给 输氧。如呼吸停 止,立即进行人 工呼吸。就医。 食入: 用水漱 口,给饮牛奶或 蛋清。就医。
不选用
LOGO
成本核算
原料 β-萘酚 单价 用量 g,ml/元 g/ml 0.037 7.2
在干燥的250ml四 口烧瓶中,加 入7.2g氢氧化 钠 、70无水乙 醇和7.2gβ-萘 酚,振摇下加 入4ml溴乙烷 。
溴乙烷
氢氧化 钠
0.0195
0.0017
4
7.2
乙醇
0.0038
40
0.037*7.2+0.0195*4+0.0038*40+0.00 17*7.2=0.5 ————化工七日讯
氢 氧 化 钠
健康危害: 本品有强 烈刺激和腐蚀性。粉 尘刺激眼和呼吸道, 腐蚀鼻中隔;皮肤和 眼直接接触可引起灼 伤;误服可造成消化 道灼伤,粘膜糜烂、 出血和休克。环境危 害:对水体可造成污 染。 燃爆危险:本品 不燃,具强腐蚀性、 强刺激性,可致人体 灼伤。
试剂
危险性概 述
健康危害:对 眼睛、皮肤、 粘膜有强烈刺 激作用。可引 起出血性肾炎 。误服后,能 引起呕吐、腹 泻、腹痛、痉 挛、贫血、虚 脱。有报道, 激性。
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教师活动:提问 1 β-萘乙醚如何制备? ------学生课前查阅资料
学生活动:各组代表回答,教师记录比较归纳出β萘乙醚的各种制备方法的优 缺点(教师可参考‘萘乙醚合成方法研究进展’这篇文章)
合成路线的比较
合成方法 1
方法 2
方法 3
方法 4
方法 5
实训原理
反应仪器
反应原料
反应装置 报道收率 方案流程
乙醇
氢氧 化钠
《化学实验技术》
名称 结构式 官能团 化学性质 1
应用 化学性质 2
应用 化学性质 3
应用 化学性质 4
应用
表四 相关有机物的化学性质
乙醇
苯酚
萘
溴乙烷
化学性质 5
《化学实验技术》
应用
其它
二、分析目的产物
教师活动:展示β萘乙醚产品,引导学生了解β萘乙醚的性质及应用 参考知识点:
外观:β萘乙醚又称 β萘基乙基醚,2乙氧基萘,橙花素。白色片状晶体。 物性:密度 1.0606。熔点 37.5℃。沸点 282℃。不溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯
产品名称
商业名: 英文名: 俗名: 系统法命名:
分子式
结构式
CAS号 码
分子量
外观
杂质
含量
沸点
密度
熔点
水溶性
折射率
闪点
水分
市场售价
用途
安全与贮运
《化学实验技术》
名称 相 对 外 分子 观 量
β萘酚
表三、相关有机物的物理性质
相 对 熔点 沸点 溶 解 毒副作用
密度 ℃ ℃
性
来源或制备方法
β 溴萘
溴乙 烷
方法 1:缩合法合成
缩合法合成β萘乙醚主要是以β萘酚和无水乙醇为原料,在强酸性催化剂存在
下,进行缩合脱水成醚反应而制得。
OH 碱性 催化剂
+ CH3CH2X
OCH2CH3
+ HX
评价:传统缩合方法合成β萘乙醚主要是由β萘酚和乙醇在浓硫酸催化下脱水 而成,该方法的缺点是:反应温度高,反应时间长,产率低,生产效率低,易生 成乙醚等副产物,产品质量低,而且设备腐蚀严重,造成设备维护更新频繁,增 加产品的生产成本。此外,还会对环境产生污染。而微波作为有机合成的一种新 的方法,具有操作方便,加热均匀,速率快等优点,近年来受到人们的广泛关注, 成为有机合成化学的一个热点。随着微波化学研究的深入,利用微波辐射技术促 进各类有机化学反应的研究已获得很大成功。最近,利用微波辐射技术来合成 β萘乙醚取得成功。以β萘酚、无水乙醇为原料,浓硫酸为催化剂,采用微波 辐射方法合成β萘乙醚。研究结果表明与常规加热合成方法比较,微波辐射方 法大大缩短反应时间,提高产率,而且粗产品易提纯,操作简单,节能省时。虽然 微波辐射技术能够缩短反应时间和提高产率,但仍使用腐蚀性很强的浓硫酸作催 化剂,对设备的腐蚀很强。近年来,科研工作者又成功研制出用其它酸性较弱的 酸来代替浓硫酸作催化剂来合成β萘乙醚。如以β萘酚和乙醇为原料,以环己 烷为溶剂,对甲苯磺酸为催化剂来合成β萘乙醚。研究结果表明该方法催化剂 活性高,反应条件温和,方法简便,价格便宜。 知识拓展:微波辐射技术介绍 微波辐射技术主要是利用微波是一种超高频振荡波,对于有机物的碳链结构能进 行整体的穿透,把能量迅速传到反应物的各个官能团上。极性分子由于分子内电 荷分布不平衡,在微波场中能迅速吸收电磁波的能量,通过分子偶极作用,以每 秒数十亿次的高速旋转产生热效应。其加热是由分子自身运动引起的,因此受热 体系温度均匀。分子偶极矩越大,则加热越快,能显减少了副反应的机会,提高了产率。与传 统的热传导和热对流进行的有机反应相比其机理和结果是不同的。 方法 3:相转移催化法 采用相转移催化剂合成β萘乙醚的原理是在相转移催化剂的作用下,β萘酚钠 与溴乙烷在非均相中较易发生亲核反应,生成β萘乙醚。 反应方程式为:
评价:采用该合成方法制备β萘乙醚,具有产品得率高,反应条件温和,催化剂 活性高,反应时间短,后处理简单等特点,具有潜在应用前景。乙基化方法制备 β萘乙醚亦称作 Williamson 法,该方法具有操作简单,制备过程对设备腐蚀小, 生产成本低等优点;但其存在反应温度高、反应时间长、生产效率低、产率低等 缺点,这在某种程度上也限制了其工业化的生产效益。
进度安排
《化学实验技术》
1.β-萘酚合成过程所涉及的各反应物、辅助试剂、主产物的性 质一览表。
2. β-萘酚的合成方法(查阅资料) 2.β-萘酚制备方案。 3.β-萘酚制备的实训报告。 选择合成路线及确定实训方案:4 学时 β-萘酚的制备实训:6 学时 检查评价:2 学时
学生课前完成表二、表三、表四 表二、 β-萘乙醚的主要性质
《化学实验技术》
三废问题
安全度
实训室可行 性
方案优缺点 总结
教师活动:总结萘乙醚的合成方法 方法 1: 乙基化法合成 乙基化方法合成β萘乙醚,主要是以β萘酚为原料,在碱性催化剂存在下,用卤代 烷烃进行乙基化反应制得。
OH
+ 酸 性 催化 CH3CH2OH
OCH 2 CH 3
+ H2O
《化学实验技术》
《化学实验技术》
项目 3、香料β-萘乙醚的制备 情景设置:AAA 贸易公司需要向“工程学院应化系有机化工研究所”购买 5kg 纯度在 97%的化工原料正溴丁烷,请对外技术合作处完成此任务。 角色分配:学生——产品研发部的化学合成试验员;教师——产品开发室主 任、工程师。 教学组织形式:开发室需对化学合成实训员进行分组,每 6 人组成一工作组, 选一名组长负责工作,一个工作组中设立 3 个试验小组,每 2 人为一小组。在日 后的工作中,产品合成路线选择、开发方案讨论、方案优化等工作以工作组为单 位开展,具体的小试实施过程由试验小组完成。
仿、石油醚、二硫化碳、甲苯等有机溶剂中。有橙花和洋槐花的香味,并伴 有甜味和草莓、菠萝样的芳香。
应用:β萘乙醚比β萘甲醚温和、幽雅,在碱性介质中性能稳定,与其它香料调 合,效果良好,且价格低廉和对人体安全性较好,因而广泛用于生产香皂、化 妆品和洗涤剂。如可用于香皂用的茉莉、橙花、古龙型香精,又可作为增 甜和花香剂,用于化妆品用香精中。同时,它还是生产乙氧基萘青霉素的原 料。由于有些香精(如玫瑰香、薰衣草香、柠檬香等)香气容易挥发,放置时 间过长,产品会失去香气。而β萘乙醚能够减慢香气消失的速度,使产品在 较长时间内保持香气。因此,β萘乙醚常作为定香剂使用。随着社会文明 程度的提高和生活方式的多样化,人们对香皂和化妆品的需求日益增多,许 多厂家为增强 市场竞争力,不断改进产品,使香皂和化妆品日趋高档化。 因而β萘乙醚作为香皂和化妆品的香料添加剂,需求量日益增加。
任务 1、学生查阅资料、确定方案
教学任务:理解有机物实训室合成路线选择的方法,掌握实训方案确定的一
般原则。掌握醇、酚的酸性,掌握各类卤代烃的反应活性,掌握醚的制备方法,
掌握减压过滤及重结晶操作。
教学方法:引探法、讲练结合。
教学设计:
布置任务,明确要求
↓
分析目的产物
↓
选择合成路线
↓
确定合成路线
教学内容:
一、下达任务书
表一、香料β-萘乙醚的制备任务书
项目名称
β-萘乙醚的制备
项目来源 产品要求 完成时间 承接单位(组) 制备方法
项目要求
AAA 贸易公司 白色晶体,纯度在 97%以上,数量 5kg。
(12 学时)
以工作组为单位学习该项目,以实训小组(2 人/组)完成制备 过程。产率>60%。 能力要求:能按已确定的合成方案选择实训仪器,搭建实训装置,学会 回流操作、减压抽滤操作、重结晶操作。掌握固体有机物的分离方法。 知识要求:了解醇、卤代烃的分类;了解卤代烃、醇、酚、醚的物理 性质;掌握醇、酚的酸性;掌握各类醇及卤代烃的反应活性;掌握醚 类有机物的性质及制备方法;.掌握搅拌回流、减压抽滤、重结晶操 作。 提交材料: