微波辐射无溶剂催化合成季戊四醇双缩呋喃甲醛.pdf

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1、第38卷第10期化工技术与开发VO1．38No．102009年10月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryOct。2009微波辐射无溶剂催化合成季戊四醇双缩呋喃甲醛廖晖，李群丽，施超2，渠星宇2，谢雯静，史永刚，马龙，陆善庆2(1．湖南环境生物学院，湖南衡阳421005；2．中南民族大学化学与材料科学学院，湖北武汉430074)摘要：首次在微波辐射下以硫酸氢钾为催化剂元溶剂合成了季戊四醇双缩呋喃甲醛，考察了微波辐射时间、辐射功率、原料配比、催化剂用量对产率的影响。实验表明，当微波辐射功率为465W，辐射时间为

2、5n'fin，呋喃甲醛用量为30mmol，季戊四醇用量为15mrnol，硫酸氢钾用量为0．3mmol时，产率可达88．6％。关键词：季戊四醇双缩呋喃甲醛；微波辐射；硫酸氢钾中图分类号：O623．54文献标识码：A文章编号：1671—9905(2009)10—0019—02季戊四醇双缩醛是一种重要的精细化工中间炉中，装上空气冷凝管，微波功率为465W下反应5体，主要用作杀虫剂、表面活性剂、消泡剂，高分子材rain。冷至室温后取出，将反应物加入20mL三氯料的增塑剂、硫化剂、抗氧化剂等[¨，目前工业上大甲烷充分溶解，滤去不溶物。蒸去溶剂，粗产物用乙多采用

3、浓硫酸催化合成。用浓硫酸作催化剂，存在醇重结晶，得白色片状固体，真空干燥，产率着产品质量差，设备腐蚀严重，后处理复杂，污染环88．6％。境等缺点。近年来，有文献报道以磷钨酸【2]、可膨1．3产品的分析鉴定胀石墨[3]、四氯化锡[引、硫酸钛[5]等作为新型催化按照本方法制得的季戊四醇双缩呋喃甲醛为白剂，但由于催化剂价格较高或具有一定毒害性，限制色片状固体。样品熔点为158～159℃。红外光谱了其工业推广。数据(v／cm)：3126，2979，2921，2864，1504，近些年，利用微波技术促进生产中的有机化学1460，1414，1364，1160，1

4、084，1029，952，748o1H反应研究已取得可喜的进展【6J，特别是微波辐射下—NMR(CD3Ct~D3)，D：3．50～3．95(6H，m)，无溶剂催化合成符合节能环保、绿色化工的发展趋4．80(2H，d)，5．56(2H，s)，6．30～6．52(4H，n1)，势，本文尝试以硫酸氢钾为催化剂在微波辐射下无7．40(2H，S)。元素分析，实测值(％)：C61．65，H溶剂合成季戊四醇双缩呋喃甲醛，并对最佳工艺条5．48。计算值(％)：C61．64，H5．51。件进行了探索。2结果和讨论1实验部分2．1微波辐射功率对产品收率的影响1．1试剂和

5、仪器采用1．2节的合成方法，其他条件不变，考察微所用试剂均为市售分析纯，呋喃甲醛通过蒸馏波辐射功率对产品收率的影响，实验结果见表1。方法提纯。熔点采用WRS1型数字熔点仪，测定表1微波辐射功率对产率的影响T曲le1Effectofmicrowaveirradiationpoweronthe(温度计未校正)；红外光谱采用Nexus470型傅里叶yieldofdifurfuralpenlpentaerythritol变换红外光谱仪(KBr压片)测定；核磁氢谱采用A—vanceSO0型核磁共振仪(TMS为内标)。微波炉为微波功率／w260280465595

6、700产率／％38．565．488．671．253．6改装的格兰仕WP700(21)微波炉。1．2实验步骤由表1知，在一定范围内加大微波辐射功率有季戊四醇15mmol和硫酸氢钾0．3mmol置于利于反应，微波辐射功率太小，反应速率较慢，导致研钵，研细?昆合均匀后，转移到50mL锥形瓶中，加产率低；微波辐射功率在465W时，收率达到最高；入30mmol呋喃甲醛，充分混合，将锥形瓶放人微波微波辐射功率继续加大，副反应增多，呋喃甲醛挥发基金项目：中南民族大学自然科学基金资助项目(YZZ07007)作者简介：廖晖(1955一)，男，教授，研究方向：精细化工产

7、品开发及化学教育收稿日期：2009—05—2720化工技术与开发第38卷严重，收率反而下降，因而最佳微波辐射功率为465醇双缩呋喃甲醛的合成具有较高的催化活性，但催W。化剂用量过少，催化剂浓度低，反应活性低，反应速2．2微波辐射时间对产品收率的影响率慢，产率低。考虑到催化剂用量过多会浪费原料，采用1．2节的合成方法，其他条件不变，考察微因而催化剂最佳用量为0．3mmol。波辐射时间对产品收率的影响，实验结果见表2。3结论表2微波辐射时间对产率的影响Table2Ef矗tofmicrowaveirradiationtimeonthe(1)微波辐射下硫酸氢

8、钾对季戊四醇双缩呋喃yieldofdifurfuralpenlpentaerythritol甲醛的合成具有极