对甲苯磺酸催化合成苯甲醛乙二醇缩醛
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
有文 献 报道 ，ｅ１・Ｈ Ｏ Ｎ ４ｅ Ｓ ４２２、 ＦＣ３６ ２ ｕ、 Ｈ Ｆ （Ｏ ）【 】 固体 酸催化剂 对合 成苯 甲醛 乙二醇 缩醛具 有 良好
响对 甲苯磺酸催化合成苯 甲醛 乙二醇缩醛反应 的主要 因素有反应物苯 甲醛 与乙二醇 的摩尔 比 （ ） 催 化剂对 甲苯磺 酸用量 （ 、 Ａ、 ） 带水剂环 已 烷用 量 （ 和反 应 时 间 （ ） Ｃ） 。采 用 ４ 因素 ３水
对合 成 反应 的影 响 。正 交试 验 方 案 见 表 １结 果 ， 与 分析 见 表 ２ 。
ＨＰ ｏｏ ［、ｉｍｎＣ４ Ｓ４ ＴＯ 一 ｎ２ ３Ｍ ｌ 柏３ Ｖｔ ｉ ［、Ｏ ／ｉ２ ＳＯ㈣等 平的正交试验法 Ｌ （ ， ２ 】 ａ 】 ９ ３ ） 考察 了 ４个 主要 因素
的催化作用。作者通过实验发 现， 甲苯磺酸催 对 化剂对缩醛反应具有 良好的催化活性 。本文报道 了采用对 甲苯磺酸催化合成苯甲醛乙二醇缩醛进
节能控温仪 ； ｂｅ Ａ ｂ 折射仪 ； ｉ ｌ Ｄ Ｎｅ ｅ ５ Ｘ型傅立叶 ｏｔ 变换红外光谱仪， 液膜法 ， 国尼高力公司； Ｅ — 美 Ｍ Ｒ
Ｃ Ｒ Ｖ ０核磁共振波谱仪 ，Ｄ １为溶剂， Ｕ Ｙ— Ｘ３ ０ Ｃ Ｃ Ｔ ＭＳ为 内标 。
１ ２ 催 化合成 苯 甲醛 乙二 醇缩 醛 的操作 方 法 ．
精 Ａ
细
，
石
；
ＡＤＶＡＮＣＥ Ｉ Ｓ Ｎ Ｎ Ｐ Ｔ ＯＣ Ｅ Ｃ Ｓ Ｅ Ｅ Ｒ Ｈ ＭＩ ＡＬ
； ９
ｎ
化
工
进
展
Ｌ Ｓ
第 １ 卷第 ４期 ’ １一 ’ ’
表 １ 正 交试 验 Ｌ （ 的因素和水 平 ，３ ）
催 化活性 明显高 于其他几 种催 化剂 。
２ ３ 产 物 分析鉴 定 ．
本 研究 制备 的苯 甲醛 乙二醇 缩醛 的红外光谱 （Ｒ， Ｂ ）主 要 特 征 峰 在 １０５４ ２ ． ， Ｉ Ｋｒ ９ ． ，１０６０
９００ｃ 处 ， ７ ． ｍ 与文献 报道的苯 甲醛乙二醇缩 醛样品的红外光谱数据基本一致。产物的核磁共
表 ２ 正交试验 Ｌ （ 结果与 分析 ，３ ）
表明 ， 合成苯 甲醛乙二醇缩醛适宜的反应条件为 ： 甲醛 与乙二醇摩 尔 比 １ １４ 催化 剂用量为反 苯 ：． 、 应物总质量 的１５ 、 水剂 环己烷的用量为１ Ｌ 反应时间 ４ ｉ。上述 条件下 ， ．％ 带 ２ｍ 、 ５ｍ ｎ 苯甲醛乙二醇
缩醛的收率 可达 ７ ． ％。 ８９ 关键词 苯 甲醛 乙二醇缩醛 对 甲苯磺酸 缩醛反应 催化
体产物， 测定折光率 ， 称量计算收率。
２ 结 果与讨 论 定苯 甲醛用 量 为０ ２ ｌ ．０ｍｏ的条 件 下 ， 影
该法存在 副反应 多、 产品纯 度不 高、 设备腐蚀严
重、 后处理 中含有大量酸性废水造成环境污染等 缺点。因此， 有必要开发合成缩醛的新方法。
行 的研究 。
１ 实验 部分 １ １ 试剂 及仪器 ．
由表 ２可知 ， 考察的４个因素中， 以带水剂环 己烷用 量对反 应 的 影 响最 为 明显 ， 响顺 序从 大 影 到小依次为 Ｃ Ａ Ｄ Ｂ 、 、 、 。由位级分析可知 ， 最佳位 级组合是 Ａ Ｂ ｃＤ ， 。 。３ ：即适 宜的反应条件是： 固定 苯 甲醛用量 ０ ２ ｏ 的情况下 ， ．０ｍ ｌ 反应物苯 甲醛与 乙二醇 摩 尔 比 １ １４， ： ． 催化 剂 用 量 ０ ６ｇ 即催 化 ． ，
缩醛是一类有着优于母体羰基化合 物的花
香 、 香 或 特殊 香 味 的香料 ， 有 留香持 久 、 气 果 具 香
醛、 乙二醇、 带水剂和一定量 的催化剂 ， 装上温度 计、 分水器 和 回流冷凝 管 ， ６—１７℃ 下 回流 反 在９ ０
应， 至无水 分 出为止 。将反 应液用水 洗 至中性 ， 然 后 用 无 水 ＭｇＯ Ｓ 干 燥 ， 压 蒸 馏 收 集 沸 程 为 常 ２ ８ｃ 右的馏 分 ， 无 色 透 明具 有果 香 味 的液 ２ ｃ左 得
在 １０ｍＬ ０ ＝颈 瓶 中按 一 定 计 量 比加 入 苯 甲
收稿 日期 ：００—０ ２１ ２—０ 。 ４ 作 者简介 ： 杨水金 ， 教授 ， 士， 博 主要从 事钨化 学与无 机功能 材料 的研究及无机化学教学工作 ， 主持承担湖北省 自然科学 基金 等省级项 目９项 ， 发表论文多篇。 基金项 目： 湖北省 自然科学基金资助项 目（ ０５ Ｂ ０ ３ 。 ２０ Ａ Ａ ５ ）
类型多、 原料来源丰富、 生产工艺简单、 化学性质 稳定等特点。近 ２ ０年来 ， 作为新型香料在食 品香 料 和 日用香精 中有 着广泛 的用途 。缩 醛还 常用 于 有机合成的羰基保护或作为反应 中间体 ， 还用作 反应溶剂。缩醛的工业合成方法一般是在无机质 子酸类催化剂作用下 由醛 与醇类 化合物缩合 而 成 。虽然 所用催 化剂 价格低 廉 ， 品 收率较 高 ， 产 但
剂用 量为 反应 物 总 质 量 的 １５ ， 水 剂 环 己烷 ．％ 带 的用 量为 １ Ｌ， ２ｍ 反应 时间 ４ ｉ。在 此条 件下 ， ５ｍｎ
产物 收率 可达 ７ ． ％ 。 ８９
苯 甲醛 、 乙二 醇 、 己烷 、 甲苯磺 酸 ， 为分 环 对 均
析纯 ； 实验用水均为二次蒸馏水 。 标准磨 口中量有机制备仪 ；Ｋ 一１型电子 ＰＷ １ Ｉ
２ １ ４月 ００年
杨水金 等． 甲苯磺酸催化合成 苯甲醛 乙二醇缩醛 对
３ ９
对 甲苯 磺 酸 催化 合 成 苯 甲醛 乙二 醇 缩 醛
杨水金 邓 满 臣 谢 萍
（ 湖北 师范学 院化学 与环境工程学 院， 黄石 ４ ５０ ） ３０ ２ 摘 要 以对 甲苯磺酸为催化 剂 ， 甲醛 和乙二醇为原 料 ， 苯 合成 了苯 甲醛乙二醇 缩醛。实验
响对 甲苯磺酸催化合成苯 甲醛 乙二醇缩醛反应 的主要 因素有反应物苯 甲醛 与乙二醇 的摩尔 比 （ ） 催 化剂对 甲苯磺 酸用量 （ 、 Ａ、 ） 带水剂环 已 烷用 量 （ 和反 应 时 间 （ ） Ｃ） 。采 用 ４ 因素 ３水
对合 成 反应 的影 响 。正 交试 验 方 案 见 表 １结 果 ， 与 分析 见 表 ２ 。
ＨＰ ｏｏ ［、ｉｍｎＣ４ Ｓ４ ＴＯ 一 ｎ２ ３Ｍ ｌ 柏３ Ｖｔ ｉ ［、Ｏ ／ｉ２ ＳＯ㈣等 平的正交试验法 Ｌ （ ， ２ 】 ａ 】 ９ ３ ） 考察 了 ４个 主要 因素
的催化作用。作者通过实验发 现， 甲苯磺酸催 对 化剂对缩醛反应具有 良好的催化活性 。本文报道 了采用对 甲苯磺酸催化合成苯甲醛乙二醇缩醛进
节能控温仪 ； ｂｅ Ａ ｂ 折射仪 ； ｉ ｌ Ｄ Ｎｅ ｅ ５ Ｘ型傅立叶 ｏｔ 变换红外光谱仪， 液膜法 ， 国尼高力公司； Ｅ — 美 Ｍ Ｒ
Ｃ Ｒ Ｖ ０核磁共振波谱仪 ，Ｄ １为溶剂， Ｕ Ｙ— Ｘ３ ０ Ｃ Ｃ Ｔ ＭＳ为 内标 。
１ ２ 催 化合成 苯 甲醛 乙二 醇缩 醛 的操作 方 法 ．
精 Ａ
细
，
石
；
ＡＤＶＡＮＣＥ Ｉ Ｓ Ｎ Ｎ Ｐ Ｔ ＯＣ Ｅ Ｃ Ｓ Ｅ Ｅ Ｒ Ｈ ＭＩ ＡＬ
； ９
ｎ
化
工
进
展
Ｌ Ｓ
第 １ 卷第 ４期 ’ １一 ’ ’
表 １ 正 交试 验 Ｌ （ 的因素和水 平 ，３ ）
催 化活性 明显高 于其他几 种催 化剂 。
２ ３ 产 物 分析鉴 定 ．
本 研究 制备 的苯 甲醛 乙二醇 缩醛 的红外光谱 （Ｒ， Ｂ ）主 要 特 征 峰 在 １０５４ ２ ． ， Ｉ Ｋｒ ９ ． ，１０６０
９００ｃ 处 ， ７ ． ｍ 与文献 报道的苯 甲醛乙二醇缩 醛样品的红外光谱数据基本一致。产物的核磁共
表 ２ 正交试验 Ｌ （ 结果与 分析 ，３ ）
表明 ， 合成苯 甲醛乙二醇缩醛适宜的反应条件为 ： 甲醛 与乙二醇摩 尔 比 １ １４ 催化 剂用量为反 苯 ：． 、 应物总质量 的１５ 、 水剂 环己烷的用量为１ Ｌ 反应时间 ４ ｉ。上述 条件下 ， ．％ 带 ２ｍ 、 ５ｍ ｎ 苯甲醛乙二醇
缩醛的收率 可达 ７ ． ％。 ８９ 关键词 苯 甲醛 乙二醇缩醛 对 甲苯磺酸 缩醛反应 催化
体产物， 测定折光率 ， 称量计算收率。
２ 结 果与讨 论 定苯 甲醛用 量 为０ ２ ｌ ．０ｍｏ的条 件 下 ， 影
该法存在 副反应 多、 产品纯 度不 高、 设备腐蚀严
重、 后处理 中含有大量酸性废水造成环境污染等 缺点。因此， 有必要开发合成缩醛的新方法。
行 的研究 。
１ 实验 部分 １ １ 试剂 及仪器 ．
由表 ２可知 ， 考察的４个因素中， 以带水剂环 己烷用 量对反 应 的 影 响最 为 明显 ， 响顺 序从 大 影 到小依次为 Ｃ Ａ Ｄ Ｂ 、 、 、 。由位级分析可知 ， 最佳位 级组合是 Ａ Ｂ ｃＤ ， 。 。３ ：即适 宜的反应条件是： 固定 苯 甲醛用量 ０ ２ ｏ 的情况下 ， ．０ｍ ｌ 反应物苯 甲醛与 乙二醇 摩 尔 比 １ １４， ： ． 催化 剂 用 量 ０ ６ｇ 即催 化 ． ，
缩醛是一类有着优于母体羰基化合 物的花
香 、 香 或 特殊 香 味 的香料 ， 有 留香持 久 、 气 果 具 香
醛、 乙二醇、 带水剂和一定量 的催化剂 ， 装上温度 计、 分水器 和 回流冷凝 管 ， ６—１７℃ 下 回流 反 在９ ０
应， 至无水 分 出为止 。将反 应液用水 洗 至中性 ， 然 后 用 无 水 ＭｇＯ Ｓ 干 燥 ， 压 蒸 馏 收 集 沸 程 为 常 ２ ８ｃ 右的馏 分 ， 无 色 透 明具 有果 香 味 的液 ２ ｃ左 得
在 １０ｍＬ ０ ＝颈 瓶 中按 一 定 计 量 比加 入 苯 甲
收稿 日期 ：００—０ ２１ ２—０ 。 ４ 作 者简介 ： 杨水金 ， 教授 ， 士， 博 主要从 事钨化 学与无 机功能 材料 的研究及无机化学教学工作 ， 主持承担湖北省 自然科学 基金 等省级项 目９项 ， 发表论文多篇。 基金项 目： 湖北省 自然科学基金资助项 目（ ０５ Ｂ ０ ３ 。 ２０ Ａ Ａ ５ ）
类型多、 原料来源丰富、 生产工艺简单、 化学性质 稳定等特点。近 ２ ０年来 ， 作为新型香料在食 品香 料 和 日用香精 中有 着广泛 的用途 。缩 醛还 常用 于 有机合成的羰基保护或作为反应 中间体 ， 还用作 反应溶剂。缩醛的工业合成方法一般是在无机质 子酸类催化剂作用下 由醛 与醇类 化合物缩合 而 成 。虽然 所用催 化剂 价格低 廉 ， 品 收率较 高 ， 产 但
剂用 量为 反应 物 总 质 量 的 １５ ， 水 剂 环 己烷 ．％ 带 的用 量为 １ Ｌ， ２ｍ 反应 时间 ４ ｉ。在 此条 件下 ， ５ｍｎ
产物 收率 可达 ７ ． ％ 。 ８９
苯 甲醛 、 乙二 醇 、 己烷 、 甲苯磺 酸 ， 为分 环 对 均
析纯 ； 实验用水均为二次蒸馏水 。 标准磨 口中量有机制备仪 ；Ｋ 一１型电子 ＰＷ １ Ｉ
２ １ ４月 ００年
杨水金 等． 甲苯磺酸催化合成 苯甲醛 乙二醇缩醛 对
３ ９
对 甲苯 磺 酸 催化 合 成 苯 甲醛 乙二 醇 缩 醛
杨水金 邓 满 臣 谢 萍
（ 湖北 师范学 院化学 与环境工程学 院， 黄石 ４ ５０ ） ３０ ２ 摘 要 以对 甲苯磺酸为催化 剂 ， 甲醛 和乙二醇为原 料 ， 苯 合成 了苯 甲醛乙二醇 缩醛。实验