第一组肉桂酸的生产

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【4】李子彬.中国化工产品大全(上卷).[M]北京:化学工业出版 社.1994,7.748
【5】倪宏志,邓润华. 肉桂酸的制备和应用[ J ] . 化学世 界,1996 ,(8) :3992400.
【6】徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册.[M].北京:化学工业出版 社.1998,4.3-237,3-238
乙酸酐 ❖ 安全措施 ❖ 远离火种、热源,防止阳光直射。与酸碱类、氧化剂、还原剂、金属
粉末分储。注意个体防护,严禁身体直接接触。 ❖ 灭火:雾状 水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。 ❖ 灭火方法 ❖ 灭火剂:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。 ❖ 灭火注意事项:用雾状水保持火场容器冷却,用水喷射逸出液体,使
❖ 2 搅拌、加热,将此混合物加热回流1h。
❖ 3 冷却反应混合物,加入40mL水,浸泡几分钟。拆回流装置,改为蒸馏 装置。
, ❖ 4 搅拌,并用水蒸气蒸馏,从混合物中蒸除未反应的苯甲醛 蒸出的
液体逐渐变得澄清。停止蒸馏。
❖ 5 将烧瓶冷却,加入适量10%氢氧化钠水溶液,使所有的肉桂酸形成钠 盐而溶解。
1.2
腐蚀性
与乙醇任意
混溶,溶于
苯。
1870
名称
外观
分子 溶解性 量
熔点 沸点 /℃ /℃
折射 率/℃
相对密度 LD50/
/20℃/4℃/g/ cm3
mg.kg-
肉桂酸 白色至淡 148.1 溶于乙醇、
黄色粉末 7
Байду номын сангаас
甲醇、石油
醚、氯仿, 易溶于苯、
133
300
乙醚、丙酮、
冰醋酸、二
硫化碳及油
类,微溶于
分离提纯
❖ 重结晶 ❖ 溶剂: 5:1的水-乙醇 溶液 ❖ 1将粗品加入适量5:1的水-乙醇 溶液,溶解 加热至沸腾,
3、原料和产物的安全性,对人体造成的危害,原料 及产物的毒性相关数据,急救方式及防护措施,三 废及处理方法 (完成者:陈科研)
苯甲醛 健康危害: 本品对眼睛、呼吸道粘膜有一定的刺激作用。由于其挥发 性低,其刺激作用不足以引致严重危害。 燃爆危险: 本品可燃,有毒,具刺激性。 ❖ 急救措施: ❖ 皮肤接触: 脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。 ❖ 眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 ❖ 吸入: 脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。 ❖ 食入: 饮足量温水,催吐。就医。 ❖ 消防措施 ❖ 危险特性: 遇明火、高热可燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆 炸的危险。 ❖ 有害燃烧产物: 一氧化碳、二氧化碳。 ❖ 灭火方法: 消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。 尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结 束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马 上撤离。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
水。
1.245
12500
完成者:朱荣荣
路线
工艺原理
工艺特点
路线1【1】 Perkin反应
(苯甲醛和醋 酸酐在醋酸钠催 化剂存在下进行
醛缩合反应)
路线2 【2】 苯甲醛–丙二 酸法 (以苯甲
醛和丙二酸为原 料,通过发生 Knoevenagel 缩合反应合成肉 桂酸 )
路线3 【3】 苯乙烯- 四氯 化碳法
❖ 6 加入50mL水,将混合物加热,活性炭脱色,趁热过滤,将滤液冷至室 温以下。
❖ 7 配制浓盐酸和水1:1的混合液,在搅拌下,将此混合液加到肉桂酸盐溶 液中至溶液呈酸性。PH<5
❖ 8 用冷水冷却,待结晶完全,抽滤,干燥并称量。
❖ 本实验可以不通水蒸气,可直接加热蒸馏,因为反应体系中含水 ,少量苯甲醛加热后也可 以苯甲醛在低于100度,以与水共沸的形式蒸出,其效果与通水蒸气一样。要是不用水蒸汽, 可采用减压蒸馏。
❖ 用途:用作分析试剂,调节PH值。用作干燥剂。制 造透明玻璃。用于医药工业。 肉桂酸
刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。
刺激呼吸系统和皮肤。 吸入及皮肤接触可能致敏。
吞食长期接触严重危害健康。
对水生生物有极高毒性,可能对水体环境产生长期不 良影响。
盐酸
健康危害:接触其蒸气或烟雾,可引起急性中毒,出现眼结膜炎,鼻及口腔粘膜有烧灼感,鼻衄、 齿龈出血,气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成,有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤 接触可致灼伤。慢性影响:长期接触,引起慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。 环境危害: 对环境有危害,对水体和土壤可造成污染。 燃爆危险: 该品不燃,具强腐蚀性、强 刺激性,可致人体灼伤。[ 毒理学资料及环境行为
原料名称
当前市场价格(元/吨) 每吨成品使用原料量 每吨成品的生产成本
(吨)
(元)
苯甲醛
12000
1.2
醋酐
13500
1
无水碳酸酸钠
1350
0.7
纯碱
2000
1
30035
苯甲醛–丙二酸法【5】
工艺过程:在反应釜中加入苯甲醛1.11吨,丙二醇3.33吨以及一定量的催
化剂。加热回流分水。稍冷后,放出水层,合并用4000ml盐水溶液洗涤两 次,无水MgSO4干燥后,常压蒸馏。先收集前馏分,再收集216-225 ℃的馏 分得无色透明具有果香味的无色透明液体,产率为90%。
其稀释成不燃性混合物,并用雾状水保护消防人员。 ❖ 紧急处理 ❖ 皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,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。 ❖ 误食:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
溶于乙醇、

102.09 乙醚、苯
-73.1
138.6
1.3904 1.08
1780
无色或白色 结晶性粉末
98.14
易溶于水, 溶于甲醇、 292 乙醇、液氨。 不溶于乙醚、 丙酮。
1.370 1.57
白色结晶粉 138.19 易溶于水, 891

几乎不溶于
乙醇
2.428
无色液体有 36.46 与水混溶 ,能 -114.8 108.6
精细有机合成技术
项目九:肉桂酸的生产
完成者:曹百俊 鲍冬浩 张艳 陈科研 陈佩翔 冯李欢 朱荣荣
产品用途及理化常数(完成者:陈佩翔) 用途:
肉桂酸又名桂皮酸,是有机合成工业的重要中间 体之一,广泛用于香料、医药、农药、塑料和感光 树脂等精细化工产品生产中,也用作植物生长促进 剂 、长效杀菌剂 、果品蔬菜的防腐和测定铀、钒 及分离钍 的试剂等。近年来,肉桂酸还作为镀锌板 的缓蚀剂、聚氯乙烯热稳定剂、多氨基甲酸醋的交 联剂和己内酞胺的阻燃剂使用,另外还可作为制备 新型氨基酸甜味剂的前手性化合物。
危险特性:能与一些活性金属粉末发生反应, 放出氢气。遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。与 碱发生中和反应,并放出大量的热。具有较强的腐蚀性。 有害燃烧产物:氯化氢。 灭火方 法:用碱性物质如碳酸氢钠、碳酸钠、消石灰等中和。也可用大量水扑救。 急救措施
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,可涂抹弱碱性物质,如肥 皂水等。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,就医。
❖ 操作处置与储存
❖ 操作注意事项: 密闭操作,全面排风。操作人员必须经过专门培训, 严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩), 戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶耐油手套。远离火 种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸 气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。在氮气中操作处 置。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的 消防器材及泄漏应急处理设备。
CHO + (CH3CO)2O
CH3COOK
原料易得,反应条件温
CH=CHCOOH
和,产物纯度高,成本
低,缺点是反应温度高,
+ CH3COOH 产率低,产品色泽低
实验操作简单、反应温 度低、条件温和、产物 纯度和收率高,但成本 高
该法的苯乙烯和四氯化 碳都是大吨位化工产品, 原料易得价廉, 反应条 件温和, 能耗低, 无污 染。
急性毒性:LD50900mg/kg(兔经口);LC503124ppm,1小时(大鼠吸入) 危险特性:能与 一些活性金属粉末发生反应,放出氢气。遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。与碱发生中合反应,并 放出大量的热。具有强腐蚀性。 燃烧(分解)产物:氯化氢。 操作注意事项
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员 戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。 小量泄漏: 用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。 大量泄漏: 构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。 消防措施
实验草案及分离提纯草案
完成者:鲍冬浩
❖ 药品:5mL苯甲醛(0.05mol)、14mL乙酸酐(0.145mol)、无水碳酸
钾7.00g、10%氢氧化钠水溶液、盐酸
❖ 反应仪器:四口圆底烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶、布氏漏斗 ❖ 电热套
❖ 反应原理
实验装置
操作步骤
❖ 1 在250mL三颈烧瓶中,加入5mL(0.05mol)苯甲醛、14mL(0.145mol) 乙酸酐和7.00g无水碳酸钾。
原料
当前市场价格 元/吨
每吨成品使用原 每吨成品的生
料量(吨)
产成本(元)
苯乙烯
11000
0.7
13700
四氯化碳 6000
1
参考资料:
【1】邢其毅. 基础有机化学(上) . 北京: 人民教育出版社, 1980. 520
【2】廖靖江主编. 有机化学. 北京: 人民卫生出版社, 1992. 13
【3】孙存中,刘冰,刘焕书. 苯乙烯- 四氯化碳合成肉桂酸工业化问题的探讨 [J ] . 现代化工,2000 ,20 (5) :27 - 28.
❖ 泄漏应急处理
❖ 应急处理: 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制 出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。 尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏: 用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液 刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用 泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
原料名称
当前市场价格(元/吨)每吨成品使用原料量 每吨成品的生产成本
(吨)
(元)
苯甲醛
12000
1.11
丙二酸
8800
3.33
42624
苯乙烯- 四氯化碳法:[6] 向反应釜中依次加入0.7t苯乙烯和1t四氯化碳,在催化剂的催化下,
搅拌下缓慢升温至70~75℃,回流反应,得到淡黄色透明液体。冷却后过 滤除去催化剂,常压蒸馏除去溶剂及未反应的四氯化碳,减压蒸馏,收集 134~138℃,2.26 kPa馏分。产率为70%。
名称
苯甲醛 醋酸酐 醋酸钾
碳酸钾 盐酸
外观
分子 溶解性 量
熔点 沸点 /℃ /℃
折射 率/℃
相对密度 LD50/
/20℃/4℃/g/ cm3
mg.kg-1
纯品为无色
微溶于水 ,
液体,工业 106.12 可混溶于乙 -26℃ 179
品为无色至
醇、乙醚、
淡黄色液体
苯、氯仿
1.5455 1.046
无色透明液
结论:
选择路线1—— Perkin法,即以苯甲醛和 醋酸酐在醋酸钠催化剂存在下进行醛缩合 反应。
理由:
原料易得,反应条件温和,产物纯度高, 成本低,不仅是目前工业上常用的方法, 也适合实验室制法。
各种生产方法成本的比较 (完成者:张艳,冯李欢)
苯甲醛法【4】
工艺过程:1200kg苯甲醛与1000kg醋酐在700kg无水碳酸钠存在下加热(155℃) 反应完成后,通入蒸汽蒸出苯甲醛,再以1000kg纯碱中和,离心分离,所得肉桂酸 钠和醋酸钠溶液经酸析出得肉桂酸,以沸点再结晶,即得精制品,收率58%。
碳酸钾 白色颗粒或粉末。无气味。有吸湿性。溶于水,溶于1份冷水、0.7 份沸水,几乎不溶于醇。水溶液呈强碱性(pH11.6)。低毒,半数致死 量(大鼠,经口)1.87g/kg。有刺激性。密度:2.29。
乙酸钾
❖ 性状:无色或白色结晶性粉末。有碱味,易潮解。 相对密度1.57,熔点292℃。易溶于水,溶于甲醇、 乙醇、液氨。不溶于乙醚、丙酮。
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