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

O

CHO

HC CH

HOOC

COOH

HC HC

C C

O O

HC COOH

COOH HC HOOC

COOH

HC HOOC

COOH

CH 3OH2

HC

COOCH 3

H 3COOC

250 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。

3.重结晶及测试

将上述得到的粗产品用50ml乙醇重结晶，在重结晶过程中，需微热使其全部溶解，置冷处缓慢结晶，得富马酸二甲酯精品。如需更纯精品，将上述产品加热升华即得，称重、计算产率。将上述得到的白色鳞片状晶体——富马酸二甲酯用毛细管法测其熔点。

五、实验注意事项

注意甲醇是易燃液体，禁止使用明火。

六、思考题

有关文献给出DMF的熔点是103—104℃，与你所测的熔点相比较，如有出入，请分析其原因。

七、实验参考文献

（1）史好新、王忠义，精细化工，7（6），12—13（1990）

（2）黄永明、周安，化学世界，30（3），102—104（1989）

（3）CA. 102.23151p

（4）CA. 97. 161317b