水杨酸甲酯的合成工艺研究_朱铭

第43卷第7期 当 代 化 工 Vol.43，No.7 2014年7月

Contemporary Chemical Industry July，2014

基金项目：国家青年科学基金，项目号：21207095。 收稿日期：2014-04-25

作者简介：朱铭（1991-），男，浙江绍兴人，研究方向：反应工程。

水杨酸甲酯的合成工艺研究

朱 铭1，袁旭宏2，叶余原1，黄海明1，陈 红1，尤玉静1，熊双喜1

（1．台州学院医药化工学院, 浙江 台州 318000； 2. 台州职业技术学院生化系， 浙江 台州 318000）

摘 要：通过水杨酸和甲醇为原料，分别在浓硫酸和硫酸氢钾催化作用下合成了水杨酸甲酯。考察了酸醇摩尔比、反应时间及催化剂用量对酯收率的影响。结果表明,使用硫酸氢钾做催化剂，n (水杨酸):n (甲醇)摩尔比= 1:5，反应5 h，所获得的水杨酸甲酯的收率为最好，平均收率可以到达70%。 关 键 词：酯化反应；水杨酸甲酯；反应条件；摩尔比；硫酸氢钾

中图分类号：TQ 245.124 文献标志码:A 文章编号： 1671-0460（2014）07-1158-03

Study on Synthesis of Methyl Salicylate

ZHU Ming 1，YUAN Xu-hong 2，YE Yu-yuan 1，

HUANG Hai-ming 1，CHEN Hong 1，YOU Y u-jing 1， XIONG Shuang-xi 1

（1．Department of Pharmaceutical and Chemical Engineering, Taizhou College, Zhejiang Taizhou 318000，China ；

2．Taizhou V ocational & Technical College, Zhejiang Taizhou 318000，China )

Abstract: Using salicylic acid and methanol as raw materials, methyl salicylate was respectively synthesized in concentrated sulfuric acid or potassium hydrogen sulfate. Effect of mole ratio of acid to alcohol, reaction time and catalyst dosage on yield of the ester was investigated. The results show that ,using potassium bisulfate as catalyst, n (salicylic acid): n (methanol) = 1:5, reaction time 5 h, the highest yield of methyl salicylate can be obtained, average yield can reach to 70%.

Keywords: Esterification; Methyl salicylate; Condition; Mole ratio; Potassium bisulfate

水杨酸甲酯也称为柳酸甲酯, 早年是从冬青植物中获取，因香气类似冬青树叶故也称冬青油,即可适用于香料、口腔药剂及溶剂类赋香剂，又可作溶剂与中间体[1]

，己被广泛地用于防腐剂、固定液及食品等香料中，还可生产止痛药、杀虫剂、油墨以及纤维助染剂等轻化工领域[2]

。

国内己有不少研究方法[3],本文分别以硫酸和硫酸氢钾为催化剂合成了水杨酸甲酯，并对反应时间、反应物的摩尔比及催化剂的用量等进行研究。最终确定了实验的最佳反应时间、物料配比、催化剂用

量等条件对酯化率的影响[3-6]

。

1 实验部分

1.1 试剂

浓硫酸（浙江中星化工试剂有限公司）, 无水

碳酸钠（上海三鹰化学试剂有限公司），水杨酸（上海青析化工科技有限公司），甲醇,乙醇（无锡市展望化工试剂有限公司）， 1.2 仪器

傅立叶变换红外光谱仪, FTIR-8400, 日本岛津

公司; 集热式恒温加热磁力搅拌器DF-101型,. 巩义市予华仪器有限责任公司。 1.3 方法

在装有电动搅拌器、回流球形冷凝管和温度计的50 mL 三口烧瓶中倒入一定量的水杨酸、甲醇及硫酸氢钾,加热搅拌回流几小时。反应终结后,换成蒸馏装置,在常压下蒸馏回收甲醇。产品冷至室温,将余物移至分液漏斗中, 用10，%NaCO 3 溶液中和; 再水洗至中性, 待分层后, 收集沸点为200~220 ℃的产品馏份, 称量和计算产率。

2 实验结果与讨论

2.1 硫酸、硫酸氢钾催化合成水杨酸甲酯 2.1.1 反应时间的研究

准确称取两份3.0 g 水杨酸、用移液管量取10 ml甲醇加入反应瓶中,在冷却下其中一份小心加入0.2 mol浓硫酸于50 mL 的三颈瓶中,另一份加入相同摩尔数的硫酸氢钾， 使其充分混匀并置于水浴中加热，在沸腾状态下回流反应，分别取1~5 h，每隔一小时测试一次，回流反应结束后, 改为蒸馏装置，

网络出版时间：2014-08-04 10:16

网络出版地址：/kcms/detail/21.1457.TQ.20140804.1016.006.html

第43卷第7期 朱 铭，等：水杨酸甲酯的合成工艺研究 1159

回收多余的甲醇。冷却至室温后转移至100 mL的烧杯中,在搅拌下加入20， %的碳酸钠溶液至反应混合物呈微碱性,转移至分液漏斗中, 待冷却后移至25 ml的烧瓶，然后再收集沸点为200~220 ℃馏份的产品, 称量并算产率,

结果如图1。

2.1.2 水浴中加热。瓶，

图2 甲醇和水杨酸的用量比对收率的影响

Fig.2 Influence of mole ratio of acid to alcohol on product

yield

由图2可见：以硫酸、硫酸氢钾作为催化剂，甲醇与水杨酸的摩尔比都为5︰1到6︰1时水杨酸甲酯的收率最高，因此确定为5︰1为宜。

2.1.3 催化剂用量的研究

（1）硫酸作为催化剂

准确称取3.0 g水杨酸、用移液管量取各比例的甲醇、再加入不同量的浓硫酸体积于50 mL的三颈瓶中,振荡使其充分混匀后置于水浴中加热。在沸腾状态下回流反应3 h，回流反应结束后, 改为蒸馏装置，回收多余的甲醇。

冷却至室温后转移至100 mL的烧杯中，在搅拌下加入20 %的碳酸钠溶液至反应混合物呈微碱性，转移至分液漏斗中，待冷却后移至25 mL的烧瓶，℃水杨酸量/g

甲醇体积/mL

硫酸氢钾/g

酯质量/g 酯的产率,%

3.0 10.0 0.1 1.22 34 3.0 10.0 0.2 1.62 45 3.0 10.0 0.3 2.44 69.8 3.0 10.0 0.4 2.26 63 3.0

10.0 0.5 2.12 60 3.0

10.0

0.6

2.05

59

分析结果：由表1表2可知酯的产率随催化剂的量的增加而适当增加，但当浓硫酸(硫酸氢钾)的量增加到一定程度后，酯的产率又呈下降的趋势。两种催化剂用量的研究表明，选择硫酸的使用量为2 mL时有最大收率为63%，硫酸氢钾的使用量在0.3 g