微波辐射下安息香的催化合成研究.pdf

《微波辐射下安息香的催化合成研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、微波辐射下安息香的催化合成研究杨博琼(太原师范学院化学系，山西太原030031)摘要：微波辐射条件下，以新蒸馏的苯甲醛为原料，维生素BI为催化剂，在碱性溶液中催化合成安息香通过单因素实验来研究催化剂用量、反应体系pH、微波功率、反应时间等对合成产率的影响，并用显微熔点仪、红外光谱仪对产物进行了鉴定分析结果表明，微波辐射催化合成安息香反应安全性高、速度快，在最佳条件下，安息香产率可达7j．8％关键词：微波辐射；安息香；催化合成安息香又称苯偶姻、二苯乙醇酮，是一种重要的有机合成中间体，既可用于治疗咳嗽、感冒等疾病的药物配制，又可以提取生产

2、香皂、护肤霜、洗衣液等日化用品。经典的安息香合成反应以氰化钠或氰化钾为催化剂，在氰负离子的作用下两分子的苯甲醛缩合，该反应尽管产率较高，但是由于氰化物剧毒，实验危险性大，污染严重，上世纪70年代末科学家研究出以维生素B，(VB．)为催化剂来替代氰化钠和氰化钾，并推广开来。连续式微波辐射技术，与常规加热反应相比，操作简便、副反应少、选择性高，而且反应时间大大缩短，因此，本实验在微波辐射下，以VB，为催化剂来研究安息香的合成，并应用单因素实验对其合成条件进行了优化。1实验研究1．1主要试剂及仪器试剂苯甲醛、无水乙醇、维生素B。、氢氧化钠等

3、仪器LWMC一201微电脑微波化学反应器、SGWx一4显微熔点仪、Spectmm100傅立叶变换红外光谱仪、WS70—1型远红外线快速恒温干燥箱等1_2实验过程1．2．1安息香的合成准确量取4mL水和8mI．无水乙醇至冷水浸透的100mL三口烧瓶中，加入一定量的VB】摇匀溶解后，再将10mL新蒸馏的苯甲醛滴入其中，并用1rnol／IJ的氢氧化钠溶液调节pH值，然后加入沸石置于顶端开孔的微波炉中，将球形冷凝管与烧瓶相连，设定一定的功率，微波加热回流一定时间后，将反应混合物冷至室温后结晶、抽滤，分别用10％的碳酸氢钠溶液、水洗涤，重结晶。

4、然后将重结晶产物置于远红外快速恒温干燥箱中烘干，称重，计算产率。1．2．2产物定性分析将烘干后的产物置于显微熔点仪上测定熔点；产物的红外光谱分析使用的是傅立叶变换红外光谱仪，将产物与干燥KBr研磨均匀后，用压片机版成透明圆片，放人红外光谱仪进行测试。2结果与讨论2．1催化剂用量对产率的影响催化剂对安息香缩合反应至关重要，其用量的多少对反应产率影响很大。在体系pH为9．0、微波功率300w、反应时间10min条件下，产率随着VB．用量的增加而先增加后降低，在vBl用量为1．69时产率最高为42．5％，用量为2．09时产率仅为30．9％，

5、而且反应液颜色加深。因为催化剂在反应中主要是促使C的生成而发生作用，反应后催化剂再生，因此其使用过多不但起不到作用，还可能阻碍反应。2-2反应体系pH对产率的影响维生素B，催化安息香缩合必须在碱性条件下进行，pH也是影响产率的关键因素。在VB，用量1．69、微波功率300W、反应时间10min条件下，产率也随着pH增大先增加后降低，pH为9．7时，产率最高为55．8％，这是因为较高的pH有利于促使C一的生成，但pH过高会使苯甲醛发生坎尼扎罗歧化反应，而且强碱性下维生素B，中的活性基团也会分解，即消耗了原料与催化剂，产生了副产物，故产率

6、降低。2．3微波功率对产率的影响在VBl用量1．69、体系pH为9．7、反应时间10min的条件下对微波功率进行研究，微波功率为250w时，产率仅为48．6％，在350w时，产率达到最大为72．6％。当微波功率继续增大时，催化反应过于激烈，反应液颜色变深，而且产率也降低。可能是由于功率增大后体系反应温度太高，维生素B，中的活性基团开环分解发生副反应所致。2．4反应时间对产率的影响在VB．用量1．69、体系pH为9．7、微波功率350w的条件下对微波功率进行研究，结果表明，相对于以上三个因素反应时间的影响最小，反应时间为20min时，产

7、率最高为75．8％，相比10min时产率提高不明显，而且继续增加时间，产率反而降低，这可能是长时间的微波作用会使产物分解或发生其他副反应。2．5产物定性分析2．5．1产物的熔点测定用显微熔点仪测得产物的熔点为134．1～135．6qC(文献值102．0一104．OcC)，据此可初步判断产物为安息香，而且纯度很高。2．5．2红外光谱的测定将产物的红外光谱与标准谱图对照，3418．34cm“处强吸收峰为0一H伸缩振动峰，3066．84和2930．64cm“中度吸收峰分别为Ar-H和C—H伸缩振动吸收峰，1681．24cm“处为C=0伸缩振

8、动峰，1586．25和1449．74cm“处则为苯环骨架伸缩振动峰，这进一步证实了产物就是安息香。3结语微波辐射下以VBl为催化剂合成安息香，其最佳条件为：vB，用量1．69、体系pH9．7、微波功率350w、反应时间2