即得苯乙醚;或正在苯胺之乙醇溶液中

发布时间:2019-11-26 来源:原创 浏览:

  KEYWORDS 2.1尝试次要试剂取仪器......................................................................................... 2.2尝试过程............................................................................................................. 3.1功率对反映产率的影响..................................................................................... 3.2催化剂对反映产率的影响................................................................................. 3.3反映时间对产率的影响..................................................................................... 3.4反映温度对产率的影响..................................................................................... 3.5常规加热反映..................................................................................................... 要:本尝试正在微波辐射和相转移催化剂十六烷基三甲基溴化铵的感化下,采用酚盐取卤乙烷反映合成苯乙醚,使苯乙醚的产率由常规加热反映的15 %提高到23 %,烷基化时间从 1h 缩短为40 min。 环节词:苯乙醚;合成;微波辐射;相转移催化剂 Synthesis Phenetoleunder Microwave Radiation Fang Li-yuan (College Chem.Eng., Baoji University Sciences,Baoji 721013 China) Abstract:In microwaveradiation phasetransfer catalyst cetyl trimethyl ammonium bromide under phenolsalt halothanebenzene ether, benzene, ether conventionalheating reaction yield from 15% alkylatedtime shortened from 1h 40min. Keywords: benzyl ether, synthesis, microwave radiation, phase transfer catalyst 媒介苯乙醚为无色油状液体(b.p. 172 21=1.5076),有芳喷鼻 气息。苯乙醚对碱和稀酸不变;取浓氢碘酸共热可分化为苯酚和碘乙烷;其苯环 上易发生亲电代替反映。苯乙醚次要用做无机合成两头体和无机反映的帮溶剂, 可用于制制医药、染料、药物等。苯乙醚也是制制新型杀虫剂“益滴涕”的次要 原料之一。文献上所报导的苯乙醚的合成方式有良多,如苯酚取乙醇催化脱水法、 用乙基化试剂取苯酚盐感化等;或用等摩尔的碘苯取乙醇钠正在少量铜粉存鄙人, 加热至110 -160,即得苯乙醚;或正在苯胺之乙醇溶液中,通入HCl气体使之 饱和,www.haoli777.com并于40-60温度时导入亚硝酸乙酯的蒸气,也可获得苯醚;或用沉氮乙 烷取苯酚反映,获得苯乙醚;或用苯酚取乙基偏磷酸酯正在氯仿中加热回流后获得 苯乙醚等等。但这些方式实正具有工业出产意义的却不多。为此,对苯乙醚合成方式的摸索研究常有价值的。 自Gedye等将微波用于无机合成以来,因为其反映速度快,操做便利、产率 高、产物易纯化等特点,使微波正在无机合成中的使用取得了敏捷成长 [1,2] 。文献 报道了相关微波正在合成醚反映中的使用。如β-萘乙醚的合成,用常规加热方式, 耗时长、且所用的反招考剂具有强侵蚀性和剧毒等错误谬误,周广运 使用微波辐射手艺,正在FeCl O催化下合成了β-萘乙醚,此反映可正在十几分钟内完成,产率达81 烷正在微波辐射下简洁、快速、无效地合成了芳喷鼻硫醚,辐射时间2-12min,产率 达70.1%-96.1%。高峻彬 正在微波辐射下用氟化钾做催化剂,以ESM-S型筛为载体合成了对硝基苯乙醚,而范平等 正在常压下微波合成了正丁醚。微波辐射手艺用于无机合成,具有反映时间短、操做简单、副反映少及收率高档特点 [9-10] 已取得一系列令人注目的。因而,本尝试探究了正在微波辐射下,用相转移催化剂催化合成了苯乙醚。讨 论了微波辐射功率、反映时间、反映温度、催化剂品种等要素对苯乙醚合成的影 响。反映式如下: OC NaBrONa OH ONa 尝试部门2.1 尝试次要试剂取仪器 苯酚、氢氧化钠、溴乙烷、苄基三乙基氯化铵(TEBA)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、无水氯化钙。以上药品都为阐发纯。 XH-300A型电脑微波超声波组合催化合成/萃取仪,阿贝折射仪,中量无机 制备合成仪。 2.2 尝试过程 正在拆有球形冷凝管的250 mL圆底烧瓶中,别离插手苯酚(45.2 g)、NaOH (17.6g)及蒸馏水(24 mL),夹杂平均,微波加热并节制温度正在85 ,回流 30 min,使其消融成均相,制得酚盐。酚盐冷却至室温后,加催化剂(催化剂的 用量正在反映原料的0.8-1.6 %),加溴乙烷(61.2 g,42 mL),充实摇匀,正在必然 温度下回流反映,反映时间以每个尝试要求为准。一段时间后,反映竣事。将反 应夹杂物冷却至室温,加恰当蒸馏水使固体物消融,转入分液漏斗中,分出无机 相,得粗产物-苯乙醚。顺次用等体积的5 NaOH和饱和食盐水溶液洗涤粗产 品1次,分出无机相,用无水氯化钙干后,蒸馏收集170-172 馏分,即为产物。 申明:所有尝试,所用苯酚、溴乙烷和氢氧化钠的摩尔比为 n氢氧化钠:n苯酚:n 溴乙烷=1:1.09:1.27,催化剂苄基三乙基氯化铵为2.0g,十六烷基三甲基溴化铵时为 1.0g。 尝试成果及会商3.1 微波辐射功率对反映产率的影响 尝试过程中微波辐射时间为30 min,反映温度为65 ,调查微波功率对苯乙 醚合成反映的影响,成果见表1所示。 微波功率对反映的影响编号 微波功率/ 催化剂反映温度/ 反映时间/ min 苯乙醚产量/g 450TEBA 65 30 2.17 500TEBA 65 30 4.16 550TEBA 65 30 9.77 450CTMAB 65 30 4.05 500CTMAB 65 30 10.22 550CTMAB 65 30 12.36 6530 2.2 6530 7.08 6530 3.6 数据能够看出,正在统一种催化剂、统一反映温度、反映时间不异的前提下功率越高苯乙醚的产率越高。所以功率的提高有益于产率的提高。但功率不 能一曲升高,由于溴乙烷的沸点很低,正在550W时反映曾经很难节制操做,呈现 强烈的爆沸现象,致使呈现7、8、9数据的反常现象:功率高的,产率反而低了。 3.2 催化剂对反映的影响 以下是调查催化剂对反映的影响,尝试数据见表2。 催化剂对反映的影响编号 微波功率/ 催化剂反映温度/ 反映时间/ min 苯乙醚产量/g 450TEBA 65 30 2.17 450CTMAB 65 30 4.05 500TEBA 65 30 4.16 500CTMAB 65 30 10.22 550TEBA 65 30 9.77 550CTMAB 65 30 12.36 从表2数据能够看出,其他前提不异时,不管微波功率是正在450W,仍是550W CTMAB的催化结果都比TEBA好。所以就这两种催化剂比拟较而言,十六烷基三甲基溴化铵的催化结果较着。 3.3微波辐射时间对反映的影响 以下调查的是反映时间对苯乙醚产率的影响,尝试数据见表3。 微波辐射时间对反映的影响编号 微波功率/ 催化剂反映温度/ 反映时间/ min 苯乙醚产量/g 550CTMAB 65 20 3.92 550CTMAB 65 30 10.04 550CTMAB 45 30 3.23 550CTMAB 45 40 6.04 从表3中1、2和3、4号数据都能够看出,其他前提不异,反映时间分歧时, 反映时间耽误,有益于提高苯乙醚的产量。所以反映时间越长,产率越高。可是, 不是反映时间越长越好,由于反映时间长了可能发生其他副产品影响产物的纯 度,对后续的分手过程也形成麻烦。其二,使能耗增加,从而使产物的成本添加。 3.4 反映温度对产率的影响 以下调查的是反映温度对产率的影响,尝试数据见表4。 温度对反映的影响编号 微波功率/ 催化剂反映温度/ 反映时间/ min 苯乙醚产量/g 550CTMAB 65 40 12.36 550CTMAB 45 30 3.23 550CTMAB 65 30 10.04 550CTMAB 45 40 6.04 从表4能够看到1、4号数据和2、3号数据,正在其他前提不异,烷基化温度高 的,其苯乙醚产量高。其二,降低温度可使苯乙醚的产量大幅降低,所以温度对 此反映的影响很大。虽然升高温度能添加产率,但温度不克不及一曲添加。这里考虑 到两个问题,一是溴乙烷的沸点低,温度高,难以节制操做。二是反映温度高, 可能发生其他副反映。总的说来正在必然范畴内,升高温度能提高苯乙醚产率。 3.5常规加热反映 电热套加热,正在十六烷基三甲基溴化铵催化下,烷基化时间为1小时,苯乙 醚的产率为15%,产率较低。除此以外,操为难以节制,正在酚盐取溴乙烷反映时, 酚盐时而飞溅并正在反映器壁上结垢,这给反映的操做带来坚苦,即便加搅拌器, 也不克不及获得很好地处理。 因为溴乙烷的沸点较低,所以削减溴乙烷的挥发量对尝试至关主要,有些数 据取大趋向相,这也是冷凝操做方面的问题。如从表1数据7、8、9能够看出 正在没有催化剂的前提下增大微波功率到550W,产率反而降低,就是由于功率高 溴乙烷挥发量多。使用微波手艺正在适合前提下,反映的产率较着高于保守加热方 式。本尝试虽将反映的时间大大缩短,但产率的提高幅度不是很大,其缘由可能 是:a、反映的线本身存正在缺陷。b、正在制备酚盐时是以水为溶剂的,而溴乙烷 不溶于水,反映处于非均相系统,虽利用了有相转移催化剂,但结果并不抱负。 c、溴乙烷的沸点低,致使挥发丧失严沉,这是障碍提高本尝试产率的环节性因 素。d、正在产物分手时丧失严沉。 结论通过尝试证明,正在微波前提下合成苯乙醚,产率比正在一般前提下有必然提高, 反映时间也能大大缩短并能响应削减能耗。加相转移催化剂十六烷基三甲基溴化 铵,采用酚盐取卤乙烷反映合成苯乙醚法,正在微波辐射下可使苯乙醚的产率从常 规加热反映的15 %提高到23%。烷基化时间从1h缩短为40min。 实践证明微波反映能使反映的时间削减、产率提高。合成苯乙醚的方式良多, 本尝试次要探究微波前提对产率的改变。此法的经济效益也许不是最好的,但对 当前的研究有必然的参考价值。若是能削减溴乙烷的挥发量并用无水酚盐取之反 应,产率必定会有更大的提高。 参考文献 微波手艺正在化学中的使用新进展[J].广西科学, 2004, 11(2): 121-126. 微波合成手艺及正在无机合成中的使用[J].广州化工, 2004, 32(2):11-14. 微波辐射氯化铁催化合成橙花素[J].化学世界. 1998, 39(10): 524-525. 催化合成β-萘乙醚[J].福建师范大学学报(天然科学版), 2000, 16(3):46-49. 蒋小平.微波辐射磷酸钨催化合成-萘甲醚[J]. 石油化工, 2003, 32(2):139-141. 丁金昌,林海霞, 微波辐射下合成芳喷鼻硫醚[J].化学传递, 2001, 20(7): 454-455. 高峻彬.对硝基苯乙醚的新合成方式[J]. 化学试剂, 1998, 20(1): 56-57. 葛春华.微波常压法合成正丁醚[J]. 辽宁大学学报, 2002, 29(1): 62-63. YuanYuncheng, Gao Dabin, Jiang Yulin. Ethoxylation o,p-NitrochlorobenzeneUsing Phase Transfer Catalysts MicrowaveIrradiation[J]. Syn. Commun., 1992, 22(14): 2117-2119. [10] Yuan Yuncheng, Jiang Yulin, Gao Da bin. Microwave Irradiation Promoted Reactions CarboxylicAcids QuaternaryAmmonium Salt[J]. Syn. Commun., 1992, 22(21): 3109-3114. 本论文从选题到定稿,都贯穿了赵立芳教员悉心的指点取帮帮。标题问题定好后,赵教员我论文的写做标的目的和架构,并对本论文初稿进行逐字批阅,正在一次次 的回稿中,出此中误谬之处和供给有益于论文写做的和看法,使我有了思虑的标的目的,正在她的帮帮下,论文得以不竭的完美,最终超卓的完成了整篇论文。 赵教员的循循善诱和形形色色的思赐与我无尽的启迪。正在此,谨向赵教员暗示 高尚的和衷心的感激!感激她的耐心指点、热心帮帮、悉心,感谢赵老 师正在我撰写论文的过程中给取我极大地帮帮。正在此,也感激教员们正在我大学四年 里对我的栽培。


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