苯甲酸的合成工艺

苯甲酸的合成工艺

材料化学09-2 张召举200901130937摘要：苯甲酸是一种重要的有机合成体，现在以经广泛应用于医药、食品、染料化工等领域，可制备染料、和药物、防腐剂、杀菌剂、驱虫剂、增塑剂、改良剂、香料等，苯甲酸的合成方法有很多种。近年来，以w(H2O2)=30 %的过氧化氢为氧化剂，苯甲醛为原料合成苯甲酸的研究逐渐引起人们的兴趣。

关键词：苯甲酸过氧化氢氧化甲苯

正文：苯甲酸俗称安息香酸，因最初得自安息香胶。其化学结构是由武勒(Wöhelr)和利比希(Liebig)于1832 年确定的，是十九世纪首先被大量的用作药物的有机化合物。如今，苯甲酸更多的是用于保存食品和水果等，同时也是一种重要的化工原料，可用作食品的抑菌剂，也可作染色和印色的媒染剂，在合成树脂方面可用作醇酸树脂和聚酰胺树脂的改性剂等。苯甲酸的合成方法很多，醇、醛的氧化，腈的水解，甲基酮的卤仿反应等。

目前工业上制备苯甲酸的主要方法是甲苯液相氧化。但该方法存在耗能高、环境污染大等缺点，因此很有必要开发苯甲酸的环境友好合成路线。近年来，以w(H2O2)=30 %的过氧化氢为氧化剂，苯甲醛为原料合成苯甲酸的研究逐渐引起人们的兴趣。纪明慧等[1]报道了在没有有机溶剂存在时，以苯甲醛为原料，w(H2O2)=30 %过氧化氢为氧化剂，H3PW12O40 催化苯甲醛氧化合成苯甲酸的活性及其影响因素。陈志敏等报道了在浓硫酸的作用下，用w(H2O2)=30 %的过氧化氢氧化苯甲醛合成苯甲酸，苯甲酸的收率较高。刘春生等和李东胜等分别报道了在酸性添加物和表面活性剂的作用下，Na2WO4·2H2O 为催化剂，苯甲醛催化氧化为苯甲酸的收率也比较高。严红燕等以甲烷磺酸铜为催化剂，苯甲醛氧化合成为苯甲酸的收率为70 %，但反应时间较长。王晓丽等研究了四丁基溴化铵催化氧化苯甲醛合成苯甲酸的活性。甲苯的高锰酸钾氧化，也是合成苯甲酸的重要方法之一。由于高锰酸钾是水溶性的，通常很难与油溶性的甲苯发生反应，所以该反应过程时间很长，同时生成的二氧化锰多，产率低。

1.2过氧化氢氧化法

2000年，SATO等发现过氧化氢可氧化一些脂肪族和芳香族的醛，提出了一种新的，对环境无害，高效的氧化方法，来源丰富，价格低廉，具有反应条件温和对环境友好等特点在有机合成上的应用越来越广泛此合成苯甲酸的方法成为研究的热点。

陈志敏等研究了以过氧化氢为氧化剂在无催化剂以及硫酸铜金属铜浓硫酸为催化剂的不同条件下对催化氧化苯甲醛制备苯甲酸反应的影响，经实验分析，浓硫酸的催化效果最好。刘春生等在以过氧化氢为氧化剂为催化剂催化氧化苯甲醛制备苯甲酸体系中研究不同酸性添加物对苯甲酸收率的影响结果发现在最佳的实验条件下选择对苯磺酸最为添加物时苯甲酸收率最高李东胜等以30%的H2O2wei为氧源催化氧化苯甲醛制备苯甲酸并考察了氧化剂用量，反应时间，催化剂和酸性添加物对苯甲酸收率的影响，以及在非酸性条件下，表面活性剂对苯甲酸收率的影响，经实验发现非离子表面活性剂能够有效提高苯甲酸的收率，其中以环糊精的效率最高，收率可达90.03%。李拓等以几类水滑石作为催化剂，双氧水为氧化剂，催化氧化苯甲醛制备苯甲酸，经实验分析得到最佳优化条件，并发现钴/Al水滑石作为催化剂，双氧水作为氧化剂，催化氧化苯甲醛制备苯甲酸的产率最高。

季明慧、李敏和李桂贤等人分别以H3PW12O40自制的十六烷基三甲基磷钨多酸铵以及四丁基溴化铵和磷钼酸反应合成一系列Keggin型磷钼酸季铵盐为催化剂，过氧化氢为氧化剂，催化氧化苯甲醛合成苯甲酸，研究表明磷钨杂多酸类催化剂的催化效果最好。

郑敏燕等研究了以1-丁基-3甲基咪四氟硼酸盐型离子液体作为溶剂和想转移催化剂，过氧化氢为催化剂氧化苯甲醛制备苯甲酸，可使苯甲酸的产率达到88%反映中无其他介质，无其他副产物，产物分离，离子液体可重复使用，实现了反应的清洁、绿色氧化。

苯甲酸是重要的有机合成原料，可制备多种有机物质，应用范围涉及医药、食品、染料、化工等领域。苯甲酸主要是通过氧化反应制得。利用过氧化氢是一种优良的氧化剂，来源丰富，价格低廉具有反应条件温和、对环境友好等特点，在有机合成中的应用越来越广泛。还可以通过二氧化碳羧化法制备，目前还发展了电化学法，其反应速率有很大的提高，并减少对环境的污染。随着科学技术的

发展，研究的深入，合成技术将向高效、高速、高质量、节能、绿色环保方向发展。

参考文献：

[1] 李和平,葛红.精细化工工艺学[M].北京科学出版社,.

[2] 郑公铭,何建鑫,等.苯甲酸制备新工艺研究[J].茂名学院学报.

[3] 王晓军，刘吉平.苯甲酸的制备工艺[J].化工进展，2011年第30卷增刊

[4] 严红燕，程云，刘春生，等．甲烷磺酸铜催化氧化苯甲醛制苯甲酸[J] ．抚顺石油学院学报，．

[5] 王晓丽，姜恒，宫红，等．四丁基溴化铵催化过氧化氢氧化苯甲醛合成苯[J] 甲酸化工科技，．

[6] 罗志刚．基础化学实验技术[M]．广州：华南理工大学出版社．