本發(fā)明涉及有機(jī)合成方法,具體的涉及一種苯甲酸芐酯的高效合成方法。
背景技術(shù):
:
苯甲酸芐酯,又稱安息香酸芐酯、芐基苯甲酸酯,為無(wú)色粘稠液體,呈微弱的杏仁氣味,不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑。在香料方面被廣泛用于香精的定型劑和矯正劑;在涂料方面用作增塑劑;在醫(yī)藥方面有擴(kuò)張血管及解除痙攣的作用,也可用于配制百日咳藥、氣喘藥等。天然的苯甲酸芐酯存在于秘魯香脂、吐魯香脂、晚香玉和香石竹中。
目前工業(yè)產(chǎn)品主要用苯甲酸鈉和氯化芐反應(yīng)合成的,也有用苯甲醇和苯甲酸乙酯在催化劑存在下進(jìn)行酯交換生產(chǎn),但是這兩種方法周期都比較長(zhǎng),條件苛刻,且產(chǎn)率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
:
本發(fā)明的目的是提供一種苯甲酸芐酯的高效合成方法,該方法簡(jiǎn)單,易于操作,產(chǎn)品純化簡(jiǎn)單,產(chǎn)率高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種苯甲酸芐酯的高效合成方法,包括以下步驟:
(1)按重量份計(jì),將80-100份二氧化鋯、3-6份三氧化二鉻混合均勻,采用去離子水粘合成型,然后擠壓成條,在60-80℃下干燥,最后在550-650℃下焙燒3-5h,制得催化劑;
(2)以苯甲酸甲酯為原料,由苯甲醛甲酯與催化劑接觸,發(fā)生加氫反應(yīng)生成苯甲醛,反應(yīng)中同時(shí)在反應(yīng)體系中加入稀釋劑;
(3)在裝有回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的1000mL三口燒瓶中加入1-4mol氫氧化鉀和450ml水制得氫氧化鉀溶液,冷卻至室溫后,加入2-3mol步驟(2)制得的苯甲醛,用玻璃塞塞住其余燒瓶口,攪拌60-70℃下加熱回流,待苯甲醛油層幾乎消失時(shí)停止加熱,將產(chǎn)物在氮?dú)獗Wo(hù)下冷卻,用乙醚分三次萃取,萃取液用無(wú)水硫酸鎂干燥;干燥后的乙醚溶液水浴蒸餾,蒸出乙醚,待溫度達(dá)到50℃改減壓蒸餾保溫1h,冷卻至室溫,得粗品苯甲醇,向粗品苯甲醇中加入硼氫化鉀,60℃下加熱回流1h,改減壓蒸餾得到苯甲醇;
(4)在干燥的100ml圓底燒瓶中依次加入磁子、步驟(3)制得的苯甲醇、切成薄片的金屬鈉,裝好球形冷凝管、硫酸鎂干燥管,開(kāi)啟攪拌,控制電加熱套電壓,使反應(yīng)在微熱狀態(tài)下進(jìn)行,待金屬鈉消失,撤去熱源,冷卻至室溫,得到苯甲醇鈉;
(5)在裝有機(jī)械攪拌、球形冷凝管、硫酸銅干燥管、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶中加入步驟(2)制得的苯甲醛,并將步驟(4)制備的苯甲醇鈉加到恒壓滴液漏斗中,依次通冷凝水、開(kāi)啟機(jī)械攪拌、開(kāi)啟水浴加熱,待反應(yīng)體系穩(wěn)定在50-60℃,緩慢滴加苯甲醇鈉后保溫1h,冷卻至室溫,加入20mL水,攪拌10min,然后將混合液倒入分液漏斗中,靜置分層,收集有機(jī)相,有機(jī)相用去離子水洗滌,靜置分層,得到下層酯層,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后,減壓蒸餾,得苯甲酸芐酯。
作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(2)中,所述稀釋劑為氮?dú)?、氬氣、氦氣、二氧化碳、甲烷中的一種或多種混合。
作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(2)中,所述稀釋劑和苯甲酸甲酯的摩爾比為(0.1-10):1。
作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(2)中,所述反應(yīng)壓力為0.2-0.6MPa,反應(yīng)溫度為380-450℃。
作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(2)中,反應(yīng)時(shí)苯甲酸甲酯液相進(jìn)料的體積空速為0.05-2.00h-1,氫酯摩爾比為1.5-5.0。
作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(5)中,苯甲醇鈉的滴加時(shí)間為30-40min內(nèi)滴加完成。
作為以上技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(5)中,苯甲醛、苯甲醇鈉的摩爾比為1:(1-1.5)。
本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明以苯甲酸甲酯為原料,并在加氫還原反應(yīng)體系中加入適量的氮?dú)狻鍤?、氦氣、二氧化碳、甲烷作為稀釋劑,有效提高了苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率,苯甲醛的收率為90%以上;
本發(fā)明以制得的苯甲醛為原料,采用自制的苯甲醇鈉作為催化劑,并合理控制反應(yīng)條件,制得的苯甲酸芐酯的收率在88%以上,且反應(yīng)條件溫和,周期短,成本低。
具體實(shí)施方式:
為了更好的理解本發(fā)明,下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明,實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明,不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
實(shí)施例1
一種苯甲酸芐酯的高效合成方法,包括以下步驟:
(1)按重量份計(jì),將80份二氧化鋯、3-6份三氧化二鉻混合均勻,采用去離子水粘合成型,然后擠壓成條,在60℃下干燥,最后在550℃下焙燒3h,制得催化劑;
(2)以苯甲酸甲酯為原料,將上述制得催化劑裝填于內(nèi)徑為20mm的管式反應(yīng)器中,用氫氣、氮?dú)饣旌蠚庠?00℃的溫度條件下吹掃催化劑0.5h,吹掃氣空速為100mL/min;
之后,苯甲酸甲酯以0.05h-1的空速液相進(jìn)料,氫酯摩爾比為1.5,并加入氮?dú)?,?80℃、0.2MPa下反應(yīng),制得苯甲醛,苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為90.9%;其中,氮?dú)夂捅郊姿峒柞サ哪柋葹?.1:1;
(3)在裝有回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的1000mL三口燒瓶中加入1mol氫氧化鉀和450ml水制得氫氧化鉀溶液,冷卻至室溫后,加入2mol步驟(2)制得的苯甲醛,用玻璃塞塞住其余燒瓶口,攪拌60℃下加熱回流,待苯甲醛油層幾乎消失時(shí)停止加熱,將產(chǎn)物在氮?dú)獗Wo(hù)下冷卻,用乙醚分三次萃取,萃取液用無(wú)水硫酸鎂干燥;干燥后的乙醚溶液水浴蒸餾,蒸出乙醚,待溫度達(dá)到50℃改減壓蒸餾保溫1h,冷卻至室溫,得粗品苯甲醇,向粗品苯甲醇中加入硼氫化鉀,60℃下加熱回流1h,改減壓蒸餾得到苯甲醇;
(4)在干燥的100ml圓底燒瓶中依次加入磁子、步驟(3)制得的苯甲醇、切成薄片的金屬鈉,裝好球形冷凝管、硫酸鎂干燥管,開(kāi)啟攪拌,控制電加熱套電壓,使反應(yīng)在微熱狀態(tài)下進(jìn)行,待金屬鈉消失,撤去熱源,冷卻至室溫,得到苯甲醇鈉;
(5)在裝有機(jī)械攪拌、球形冷凝管、硫酸銅干燥管、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶中加入步驟(2)制得的苯甲醛,并將步驟(4)制備的苯甲醇鈉加到恒壓滴液漏斗中,依次通冷凝水、開(kāi)啟機(jī)械攪拌、開(kāi)啟水浴加熱,待反應(yīng)體系穩(wěn)定在50℃,緩慢滴加苯甲醇鈉后保溫1h,冷卻至室溫,加入20mL水,攪拌10min,然后將混合液倒入分液漏斗中,靜置分層,收集有機(jī)相,有機(jī)相用去離子水洗滌,靜置分層,得到下層酯層,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后,減壓蒸餾,得苯甲酸芐酯;其中,苯甲醛、苯甲醇鈉的摩爾比為1:1。
實(shí)施例2
一種苯甲酸芐酯的高效合成方法,包括以下步驟:
(1)按重量份計(jì),將85份二氧化鋯、4份三氧化二鉻混合均勻,采用去離子水粘合成型,然后擠壓成條,在65℃下干燥,最后在570℃下焙燒3.5h,制得催化劑;
(2)以苯甲酸甲酯為原料,將上述制得催化劑裝填于內(nèi)徑為20mm的管式反應(yīng)器中,用氫氣、氮?dú)饣旌蠚庠?00℃的溫度條件下吹掃催化劑0.7h,吹掃氣空速為100mL/min;
之后,苯甲酸甲酯以0.35h-1的空速液相進(jìn)料,氫酯摩爾比為2.5,并加入氦氣,在400℃、0.3MPa下反應(yīng),制得苯甲醛,苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為91.3%;其中,氦氣和苯甲酸甲酯的摩爾比為2:1;
(3)在裝有回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的1000mL三口燒瓶中加入2mol氫氧化鉀和450ml水制得氫氧化鉀溶液,冷卻至室溫后,加入2.2mol步驟(2)制得的苯甲醛,用玻璃塞塞住其余燒瓶口,攪拌65℃下加熱回流,待苯甲醛油層幾乎消失時(shí)停止加熱,將產(chǎn)物在氮?dú)獗Wo(hù)下冷卻,用乙醚分三次萃取,萃取液用無(wú)水硫酸鎂干燥;干燥后的乙醚溶液水浴蒸餾,蒸出乙醚,待溫度達(dá)到50℃改減壓蒸餾保溫1h,冷卻至室溫,得粗品苯甲醇,向粗品苯甲醇中加入硼氫化鉀,60℃下加熱回流1h,改減壓蒸餾得到苯甲醇;
(4)在干燥的100ml圓底燒瓶中依次加入磁子、步驟(3)制得的苯甲醇、切成薄片的金屬鈉,裝好球形冷凝管、硫酸鎂干燥管,開(kāi)啟攪拌,控制電加熱套電壓,使反應(yīng)在微熱狀態(tài)下進(jìn)行,待金屬鈉消失,撤去熱源,冷卻至室溫,得到苯甲醇鈉;
(5)在裝有機(jī)械攪拌、球形冷凝管、硫酸銅干燥管、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶中加入步驟(2)制得的苯甲醛,并將步驟(4)制備的苯甲醇鈉加到恒壓滴液漏斗中,依次通冷凝水、開(kāi)啟機(jī)械攪拌、開(kāi)啟水浴加熱,待反應(yīng)體系穩(wěn)定在55℃,緩慢滴加苯甲醇鈉后保溫1h,冷卻至室溫,加入20mL水,攪拌10min,然后將混合液倒入分液漏斗中,靜置分層,收集有機(jī)相,有機(jī)相用去離子水洗滌,靜置分層,得到下層酯層,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后,減壓蒸餾,得苯甲酸芐酯;其中,苯甲醛、苯甲醇鈉的摩爾比為1:1.1。
實(shí)施例3
一種苯甲酸芐酯的高效合成方法,包括以下步驟:
(1)按重量份計(jì),將90份二氧化鋯、4.5份三氧化二鉻混合均勻,采用去離子水粘合成型,然后擠壓成條,在70℃下干燥,最后在590℃下焙燒4h,制得催化劑;
(2)以苯甲酸甲酯為原料,將上述制得催化劑裝填于內(nèi)徑為20mm的管式反應(yīng)器中,用氫氣、氮?dú)饣旌蠚庠?00℃的溫度條件下吹掃催化劑0.9h,吹掃氣空速為100mL/min;
之后,苯甲酸甲酯以0.75h-1的空速液相進(jìn)料,氫酯摩爾比為3.5,并加入氬氣,在410℃、0.4MPa下反應(yīng),制得苯甲醛,苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為92.2%;其中,氬氣和苯甲酸甲酯的摩爾比為4:1;
(3)在裝有回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的1000mL三口燒瓶中加入2.5mol氫氧化鉀和450ml水制得氫氧化鉀溶液,冷卻至室溫后,加入2.4mol步驟(2)制得的苯甲醛,用玻璃塞塞住其余燒瓶口,攪拌65℃下加熱回流,待苯甲醛油層幾乎消失時(shí)停止加熱,將產(chǎn)物在氮?dú)獗Wo(hù)下冷卻,用乙醚分三次萃取,萃取液用無(wú)水硫酸鎂干燥;干燥后的乙醚溶液水浴蒸餾,蒸出乙醚,待溫度達(dá)到50℃改減壓蒸餾保溫1h,冷卻至室溫,得粗品苯甲醇,向粗品苯甲醇中加入硼氫化鉀,60℃下加熱回流1h,改減壓蒸餾得到苯甲醇;
(4)在干燥的100ml圓底燒瓶中依次加入磁子、步驟(3)制得的苯甲醇、切成薄片的金屬鈉,裝好球形冷凝管、硫酸鎂干燥管,開(kāi)啟攪拌,控制電加熱套電壓,使反應(yīng)在微熱狀態(tài)下進(jìn)行,待金屬鈉消失,撤去熱源,冷卻至室溫,得到苯甲醇鈉;
(5)在裝有機(jī)械攪拌、球形冷凝管、硫酸銅干燥管、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶中加入步驟(2)制得的苯甲醛,并將步驟(4)制備的苯甲醇鈉加到恒壓滴液漏斗中,依次通冷凝水、開(kāi)啟機(jī)械攪拌、開(kāi)啟水浴加熱,待反應(yīng)體系穩(wěn)定在55℃,緩慢滴加苯甲醇鈉后保溫1h,冷卻至室溫,加入20mL水,攪拌10min,然后將混合液倒入分液漏斗中,靜置分層,收集有機(jī)相,有機(jī)相用去離子水洗滌,靜置分層,得到下層酯層,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后,減壓蒸餾,得苯甲酸芐酯;其中,苯甲醛、苯甲醇鈉的摩爾比為1:1.2。
實(shí)施例4
一種苯甲酸芐酯的高效合成方法,包括以下步驟:
(1)按重量份計(jì),將90份二氧化鋯、4.5份三氧化二鉻混合均勻,采用去離子水粘合成型,然后擠壓成條,在70℃下干燥,最后在610℃下焙燒4h,制得催化劑;
(2)以苯甲酸甲酯為原料,將上述制得催化劑裝填于內(nèi)徑為20mm的管式反應(yīng)器中,用氫氣、氮?dú)饣旌蠚庠?00℃的溫度條件下吹掃催化劑1.1h,吹掃氣空速為100mL/min;
之后,苯甲酸甲酯以0.1h-1的空速液相進(jìn)料,氫酯摩爾比為3,并加入二氧化碳,在420℃、0.4MPa下反應(yīng),制得苯甲醛,苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為92.8%;其中,二氧化碳和苯甲酸甲酯的摩爾比為6:1;
(3)在裝有回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的1000mL三口燒瓶中加入3mol氫氧化鉀和450ml水制得氫氧化鉀溶液,冷卻至室溫后,加入2.6mol步驟(2)制得的苯甲醛,用玻璃塞塞住其余燒瓶口,攪拌65℃下加熱回流,待苯甲醛油層幾乎消失時(shí)停止加熱,將產(chǎn)物在氮?dú)獗Wo(hù)下冷卻,用乙醚分三次萃取,萃取液用無(wú)水硫酸鎂干燥;干燥后的乙醚溶液水浴蒸餾,蒸出乙醚,待溫度達(dá)到50℃改減壓蒸餾保溫1h,冷卻至室溫,得粗品苯甲醇,向粗品苯甲醇中加入硼氫化鉀,60℃下加熱回流1h,改減壓蒸餾得到苯甲醇;
(4)在干燥的100ml圓底燒瓶中依次加入磁子、步驟(3)制得的苯甲醇、切成薄片的金屬鈉,裝好球形冷凝管、硫酸鎂干燥管,開(kāi)啟攪拌,控制電加熱套電壓,使反應(yīng)在微熱狀態(tài)下進(jìn)行,待金屬鈉消失,撤去熱源,冷卻至室溫,得到苯甲醇鈉;
(5)在裝有機(jī)械攪拌、球形冷凝管、硫酸銅干燥管、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶中加入步驟(2)制得的苯甲醛,并將步驟(4)制備的苯甲醇鈉加到恒壓滴液漏斗中,依次通冷凝水、開(kāi)啟機(jī)械攪拌、開(kāi)啟水浴加熱,待反應(yīng)體系穩(wěn)定在55℃,緩慢滴加苯甲醇鈉后保溫1h,冷卻至室溫,加入20mL水,攪拌10min,然后將混合液倒入分液漏斗中,靜置分層,收集有機(jī)相,有機(jī)相用去離子水洗滌,靜置分層,得到下層酯層,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后,減壓蒸餾,得苯甲酸芐酯;其中,苯甲醛、苯甲醇鈉的摩爾比為1:1.3。
實(shí)施例5
一種苯甲酸芐酯的高效合成方法,包括以下步驟:
(1)按重量份計(jì),將95份二氧化鋯、5.5份三氧化二鉻混合均勻,采用去離子水粘合成型,然后擠壓成條,在75℃下干燥,最后在630℃下焙燒4.5h,制得催化劑;
(2)以苯甲酸甲酯為原料,將上述制得催化劑裝填于內(nèi)徑為20mm的管式反應(yīng)器中,用氫氣、氮?dú)饣旌蠚庠?00℃的溫度條件下吹掃催化劑1.3h,吹掃氣空速為100mL/min;
之后,苯甲酸甲酯以1.5h-1的空速液相進(jìn)料,氫酯摩爾比為4.5,并加入甲烷,在440℃、0.5MPa下反應(yīng),制得苯甲醛,苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為93.9%;其中,甲烷和苯甲酸甲酯的摩爾比為8:1;
(3)在裝有回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的1000mL三口燒瓶中加入3.5mol氫氧化鉀和450ml水制得氫氧化鉀溶液,冷卻至室溫后,加入2.8mol步驟(2)制得的苯甲醛,用玻璃塞塞住其余燒瓶口,攪拌70℃下加熱回流,待苯甲醛油層幾乎消失時(shí)停止加熱,將產(chǎn)物在氮?dú)獗Wo(hù)下冷卻,用乙醚分三次萃取,萃取液用無(wú)水硫酸鎂干燥;干燥后的乙醚溶液水浴蒸餾,蒸出乙醚,待溫度達(dá)到50℃改減壓蒸餾保溫1h,冷卻至室溫,得粗品苯甲醇,向粗品苯甲醇中加入硼氫化鉀,60℃下加熱回流1h,改減壓蒸餾得到苯甲醇;
(4)在干燥的100ml圓底燒瓶中依次加入磁子、步驟(3)制得的苯甲醇、切成薄片的金屬鈉,裝好球形冷凝管、硫酸鎂干燥管,開(kāi)啟攪拌,控制電加熱套電壓,使反應(yīng)在微熱狀態(tài)下進(jìn)行,待金屬鈉消失,撤去熱源,冷卻至室溫,得到苯甲醇鈉;
(5)在裝有機(jī)械攪拌、球形冷凝管、硫酸銅干燥管、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶中加入步驟(2)制得的苯甲醛,并將步驟(4)制備的苯甲醇鈉加到恒壓滴液漏斗中,依次通冷凝水、開(kāi)啟機(jī)械攪拌、開(kāi)啟水浴加熱,待反應(yīng)體系穩(wěn)定在55℃,緩慢滴加苯甲醇鈉后保溫1h,冷卻至室溫,加入20mL水,攪拌10min,然后將混合液倒入分液漏斗中,靜置分層,收集有機(jī)相,有機(jī)相用去離子水洗滌,靜置分層,得到下層酯層,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后,減壓蒸餾,得苯甲酸芐酯;其中,苯甲醛、苯甲醇鈉的摩爾比為1:1.4。
實(shí)施例6
一種苯甲酸芐酯的高效合成方法,包括以下步驟:
(1)按重量份計(jì),將100份二氧化鋯、6份三氧化二鉻混合均勻,采用去離子水粘合成型,然后擠壓成條,在80℃下干燥,最后在650℃下焙燒5h,制得催化劑;
(2)以苯甲酸甲酯為原料,將上述制得催化劑裝填于內(nèi)徑為20mm的管式反應(yīng)器中,用氫氣、氮?dú)饣旌蠚庠?00℃的溫度條件下吹掃催化劑1.5h,吹掃氣空速為100mL/min;
之后,苯甲酸甲酯以2.00h-1的空速液相進(jìn)料,氫酯摩爾比為5.0,并加入甲烷,在450℃、0.6MPa下反應(yīng),制得苯甲醛,苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為93.6%;其中,稀釋劑和苯甲酸甲酯的摩爾比為10:1;
(3)在裝有回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的1000mL三口燒瓶中加入4mol氫氧化鉀和450ml水制得氫氧化鉀溶液,冷卻至室溫后,加入3mol步驟(2)制得的苯甲醛,用玻璃塞塞住其余燒瓶口,攪拌70℃下加熱回流,待苯甲醛油層幾乎消失時(shí)停止加熱,將產(chǎn)物在氮?dú)獗Wo(hù)下冷卻,用乙醚分三次萃取,萃取液用無(wú)水硫酸鎂干燥;干燥后的乙醚溶液水浴蒸餾,蒸出乙醚,待溫度達(dá)到50℃改減壓蒸餾保溫1h,冷卻至室溫,得粗品苯甲醇,向粗品苯甲醇中加入硼氫化鉀,60℃下加熱回流1h,改減壓蒸餾得到苯甲醇;
(4)在干燥的100ml圓底燒瓶中依次加入磁子、步驟(3)制得的苯甲醇、切成薄片的金屬鈉,裝好球形冷凝管、硫酸鎂干燥管,開(kāi)啟攪拌,控制電加熱套電壓,使反應(yīng)在微熱狀態(tài)下進(jìn)行,待金屬鈉消失,撤去熱源,冷卻至室溫,得到苯甲醇鈉;
(5)在裝有機(jī)械攪拌、球形冷凝管、硫酸銅干燥管、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶中加入步驟(2)制得的苯甲醛,并將步驟(4)制備的苯甲醇鈉加到恒壓滴液漏斗中,依次通冷凝水、開(kāi)啟機(jī)械攪拌、開(kāi)啟水浴加熱,待反應(yīng)體系穩(wěn)定在60℃,緩慢滴加苯甲醇鈉后保溫1h,冷卻至室溫,加入20mL水,攪拌10min,然后將混合液倒入分液漏斗中,靜置分層,收集有機(jī)相,有機(jī)相用去離子水洗滌,靜置分層,得到下層酯層,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后,減壓蒸餾,得苯甲酸芐酯,產(chǎn)率為90.3%;其中,苯甲醛、苯甲醇鈉的摩爾比為1:1.5。
對(duì)比例
一種苯甲酸芐酯的高效合成方法,包括以下步驟:
(1)按重量份計(jì),將100份二氧化鋯、6份三氧化二鉻混合均勻,采用去離子水粘合成型,然后擠壓成條,在80℃下干燥,最后在650℃下焙燒5h,制得催化劑;
(2)以苯甲酸甲酯為原料,將上述制得催化劑裝填于內(nèi)徑為20mm的管式反應(yīng)器中,用氫氣、氮?dú)饣旌蠚庠?00℃的溫度條件下吹掃催化劑1.5h,吹掃氣空速為100mL/min;
之后,苯甲酸甲酯以2.00h-1的空速液相進(jìn)料,氫酯摩爾比為5.0,并加入甲烷,在450℃、0.6MPa下反應(yīng),制得苯甲醛,苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為73.8%;
(3)在裝有回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的1000mL三口燒瓶中加入4mol氫氧化鉀和450ml水制得氫氧化鉀溶液,冷卻至室溫后,加入3mol步驟(2)制得的苯甲醛,用玻璃塞塞住其余燒瓶口,攪拌70℃下加熱回流,待苯甲醛油層幾乎消失時(shí)停止加熱,將產(chǎn)物在氮?dú)獗Wo(hù)下冷卻,用乙醚分三次萃取,萃取液用無(wú)水硫酸鎂干燥;干燥后的乙醚溶液水浴蒸餾,蒸出乙醚,待溫度達(dá)到50℃改減壓蒸餾保溫1h,冷卻至室溫,得粗品苯甲醇,向粗品苯甲醇中加入硼氫化鉀,60℃下加熱回流1h,改減壓蒸餾得到苯甲醇;
(4)在干燥的100ml圓底燒瓶中依次加入磁子、步驟(3)制得的苯甲醇、切成薄片的金屬鈉,裝好球形冷凝管、硫酸鎂干燥管,開(kāi)啟攪拌,控制電加熱套電壓,使反應(yīng)在微熱狀態(tài)下進(jìn)行,待金屬鈉消失,撤去熱源,冷卻至室溫,得到苯甲醇鈉;
(5)在裝有機(jī)械攪拌、球形冷凝管、硫酸銅干燥管、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶中加入步驟(2)制得的苯甲醛,并將步驟(4)制備的苯甲醇鈉加到恒壓滴液漏斗中,依次通冷凝水、開(kāi)啟機(jī)械攪拌、開(kāi)啟水浴加熱,待反應(yīng)體系穩(wěn)定在60℃,緩慢滴加苯甲醇鈉后保溫1h,冷卻至室溫,加入20mL水,攪拌10min,然后將混合液倒入分液漏斗中,靜置分層,收集有機(jī)相,有機(jī)相用去離子水洗滌,靜置分層,得到下層酯層,經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后,減壓蒸餾,得苯甲酸芐酯,產(chǎn)率為89.5%;其中,苯甲醛、苯甲醇鈉的摩爾比為1:1.5。
從以上實(shí)施例和對(duì)比例可以看出,在制得苯甲醛的過(guò)程中加入稀釋劑能有效提高苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率,苯甲醛的產(chǎn)率得到有效改善,從而有效提高了目標(biāo)產(chǎn)物苯甲酸芐酯的產(chǎn)率。