文档介绍：硫酸氢钠催化合成3―甲基丁―2―烯基苯甲酸酯的研究
硫酸氢钠催化合成3―甲基丁―2―烯基苯甲酸酯的研究
摘要:利用二氧化硅负载一水合硫酸氢钠在酯化反应中具有较好的催化性能,研究了其催化异戊烯醇与苯甲酸合成3-甲基丁-2-烯基苯甲酸酯的反应,同时也考察了其他不同催化剂对该反应的催化性能。结果表明:二氧化硅负载一水合硫酸氢钠对该反应有较高的催化性能,%。除此之外,该催化剂还具有对设备无腐蚀、易回收利用等优点,对工业化生产具有重要的参考价值。
关键词:二氧化硅硫酸氢钠合成 3-甲基丁-2-烯基苯甲酸酯
3-甲基丁-2-烯基苯甲酸酯,又名异戊烯基苯甲酸酯,由于具有较好的杀菌效果,可以直接作为杀菌剂2 , 2 -二氯-3, 3-二甲基环丙基甲基苯甲酸醋的中间体,同时在我们很多的日化用品中,也有较广泛的应用。譬如牙膏,异戊烯基苯甲酸酯与薄荷醇及硅酸酐的组合具有较好的杀菌防腐效果。此外,由于其具有清新的水果香味,也被广泛地应用到洗发水及香皂等产品中。
目前有文献报道的异戊烯苯甲酸酯的合成方法主要有以下几种:1、氯代异戊烯和苯甲酸钠在二甲苯溶液中在相转移催化剂下合成所得。2、苯甲酸酐和异戊烯醇在三乙胺、4-DMAP及二氯甲烷下合成所得。3、苯甲酰氯和异戊烯醇在吡啶的催化作用下合成。上续方法虽然在实验室可以得到较高的转化率及收率,但存在后期的产品与溶剂的分离回收问题,且考虑在工业放大上也存在着安全环保问题。本文结合工业生产,采取了简单的羧酸和醇的酯化反应,选取了适当的后续处理较简单的催化剂,同样取得了较好的转化率。
一、实验部分
主要原料
异戊烯醇、苯甲酸、酸性阳离子交换树脂、二氧化硅、一水合硫酸氢钠、去离子水、硫酸、甲醇
低温恒温槽;四口烧杯;横压低液漏斗;循环水式真空泵、集热式恒温加热磁力搅拌器;
合成方法
向盛有一定量的去离子水的烧杯中加入适量的,搅拌使其溶解,再加入一定量的(色谱级,60?200~400目)。将混合物搅拌15分钟后,然后放在电炉上边加热边搅拌,当混合溶变成黏稠状固体时,停止加热,将混合物置于马弗炉内200℃烘烤48小时,既得硫酸氢钠/二氧化硅催化剂。
异戊烯基苯甲酸酯的合成
在装有温度计、磁力搅拌子、导气管的250ml的四口瓶中加入一定量的上述固体催化剂、苯甲酸固体及异戊烯醇,加入适量的去离子水,并置于油浴锅中加热搅拌,控制反应温度,使反应瓶内液体达到稳定回流。反应一段时间后,产生大量白色固体,选用乙酸乙酯/石油醚(比例为5:3)为展开剂,通过TLC判断反应是否完全。反应停止后,趁热向反应体系加入适量NaOH溶液,保温静置,热抽滤,收集固体滤饼,滤液冷却结晶回收固体苯甲酸钠晶体。固体滤饼再用甲醇溶解,抽滤,固体催化剂回收,将所得滤液经旋转蒸发仪,回收甲醇溶剂,残余重结晶固体放入真空干燥箱中过夜干燥,即得到纯净的异戊烯基苯甲酸酯。收率计算公式:
收率(%)=
其中表示实际得到的异戊烯基苯甲酸酯固体的质量,表示理论得到的异戊烯基苯甲酸酯固体的质量。
二、结果分析与讨论
本产品为白色晶体状物质,红外光谱采用Shimadzu IR-435 型红外吸收光谱仪( 溴化钾