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微波辐射下合成香料水杨酸甲酯的研究

[p]在微波辐射下，以水杨酸和氯化苄为质料，NaHCO，作碱剂，四丁基氯化氨(TBAc)为相搬运催化剂，碘化钾为催化剂组成了水杨酸甲酯。研讨了水杨酸、NaHCO，、氯化苄和TBAC的摩尔比，碱浓度、微波功率、辐射时刻等对产品收率的影响。实验成果表明：n(水杨酸)：n(NaHCO3)：n(氯化苄)：n(TBAC)：n(KI)=l：1．2：1．0：0．05：0．06，碱浓度为20％，微波功率为320 W，辐射时刻为4 min，水杨酸甲酯的收率可达83．6％。[br] 关键字：微波辐射；水杨酸；氯化苄；组成；水杨酸甲酯[br] 水杨酸甲酯学名邻羟基苯甲酸苯甲酯，它是一种用处广泛的人工组成香料，有似龙涎香、琥珀香、麝香气味。香气虽弱，但极为耐久，广泛用作香精的稀释剂和定香剂，如用于茉莉、铃兰、紫丁香等日用香精的定香剂，微量用于杏、香蕉等食用香精中，硝基麝香的溶剂。一起它又是一种具有吸收紫外线活性的化妆品添加剂。可使人体肌肤免受紫外线损伤。当前，文献报导的组成办法主要有以下四种，榜首种办法是在酸(硫酸，磷酸等)催化下以水杨酸和苯甲醇经酯化反响而制得圆，此法尽管工艺老练，所用的催化剂价廉易得，但存在着设备易腐蚀，发生的废水污染环境等问题。第二种办法是经过水杨酸甲酯与苯甲醇进行酯交换反响来组成水杨酸甲酯，该法的生产成本高，产品的市场竞争力不强。第三种办法是在乙二胺催化下由水杨酸钠和氯化苄在无水条件下经亲核替代反响制得，这种办法反响周期长，耗能大，发生的废水多，质料毒性强，刺激性大，很难构成生产能力。第四种办法是由水杨酸酸钠与氯化苄在相搬运催化下经亲核替代反响制得。该法的产率尽管较高(80％～83％)，但仍存在着反响周期长(4 h～5 h)，操作步调杂乱等缺乏嗍。本文在第四种组成办法的基础上，选用微波辐射技能目，以水杨酸、NaHCO痢廉 ，苄为质料，以rBAC为相搬运催化剂，碘化钾为催化剂组成了水杨酸甲酯。研讨成果表明，该法具有反响陕速、操作简洁产品收率高级特 。[br] 1 实验有些[br] 1．1 组成原理[br] [br] 1．2 药品与仪器[br] 水杨酸：AR，天津市化学试剂六厂三分厂；氯化苄：AR，北京化工厂；碳酸氢钠：AR，天津市科密欧化学试剂开发中心；TBAC：AR，天津市科密欧化学试剂[br]开发中心；碘化钾：CR，天津天锋化学品有限公司。WD800B格兰仕微波炉：佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司：XL型气相色谱分析仪：美国PE公司；WYA一2S数字阿贝折射仪：上海光学仪器厂；JJ500型精细电子天平：美国双杰兄弟渫团)有限公司。[br] 1．3 组成办法[br] 在250 mL锥型瓶中参加3．32 g(0．024 mo1)水杨酸，在拌和下滴加20％的NaHCO，溶液[2．42 g(O．029 mo1)NaHCO 和9．68 g水]，待反响液无气泡后参加0．33 g f0．001 2 mo1)TBAC，然后在剧烈拌和下滴JJ1]3．02 g(O．024 mo1)氯化苄和0．25 g(0．001 5 too1)碘化钾，加完并混匀后在微波辐射功率为320 W 的条件下辐射反响4 min。然后让其冷至室温并分出有机层，水层用20 mL苯萃取两次。将有机相兼并后，再用盐水洗刷一次，最后用无水Na sO4枯燥。水[br]相经HC1酸化收回水杨酸。枯燥后的有机相常常压蒸馏收回苯后。再减压精缓搜集205％-208 3 465 Pa产品4．59 g，收率83．8％。产品经wAY一2s数字阿贝折射仪测得折光率nD25=1．579 献值=1．579～1．580)。经XL型气相色谱分析：含量I>98％。[br] 2 成果与评论[br] 2．1 水杨酸与NaHCO 的摩尔比对产品收率的影响选用1．3法，在3．32 g(0．024 mo1)水杨酸，4．7 g水，0．278 gf0．001 mo1)TBAC，2．54 g(0．02 mo1)氯化苄，0225 g(O．O01 5mo1)碘化钾，微波辐射功率为320 W，辐射时刻为3 min的条件下，经过改动NaHCO 的量调查了水杨酸与NaHCO 的摩尔比对产品收率的影响。实验成果见表1。[br] [br] 从表1中看出，跟着NaHCO，用量的添加，产品收首先增高后降低。当n(水杨酸)／n(NaHC03)=1：1．2时，产品收率达最高点(77．0％ o若NaHCO 的量再增大时，产率反而降低，这能够是由于NaHCO的用量太大后，氯化苄的水解速度加速所形成的。因而，水杨酸与NaHCO 的摩尔比选用1：1．2较为适合。[br] [br] 2．2 碳酸氢钠浓度对产品收率的影响[br] 在NaHCO 用量为2．42 g(0．029 too1)，其他条件与2．1一样的情况下，经过改动加水量调查了NaHCO 的浓度对产品收率的影响，实验成果见表2。从表2看出，NaHCO 的浓度为20％，l~P；bn水量为9．68 mL时，水杨酸甲酯的收率最高。所以，NaHCO 的浓度应选为20％f即NaHCO3为2．42 gf0．029 too1)，才(为9．68 mE]。[br] 2．3 水杨酸与氯化苄的摩尔比对产品收率的影响[br] 在加水量为9．68 mL，其他条件与2．2一样的情况下，经过改动氯化苄的量调查了水杨酸与氯化苄的摩尔比对产品收率的影响。实验成果见表3。[br] [br] 实验成果表明，跟着氯化苄的量增大，产品收首先增高后降低。当n(水杨酸)：n(氯化苄)=1：1时。产品收率到达最高点；若持续增大氯化苄的用量时产品收率则显着降低。因而，水杨酸与氯化苄的摩尔比1：1为适合。[br] 2．4 水杨酸与TBAC的摩尔比对产率的影响[br] 在氯化苄的用量为3．02 g(0．024 too1)，其他条件与2．3一样的情况下，经过改动TBAC的量调查了水杨酸与TBAC的摩尔比对产品收率的影响。实验成果见表4。[br] [br] 从表4可以看出，当水杨酸与TBAC的摩尔比为1：0．05时水杨酸甲酯的收率最高；若再添加TBAC的用量将会使后处理过程中的产品损耗率增大，招致产品收率降低。所以水杨酸与TBAC的摩尔比为1：0．05时比拟适合，即TBAC的适合用量为0．33 g(0．001 2 mo1)。[br] 2．5 微波辐射功率对产率的影响[br] 在微波辐射时刻为3 min，其他均为优胜条件的情况下，经过改动微波辐射功率调查了辐射功率对产品收率的影响。实验成果见表5。[br] [br] 由表5可知，跟着微波辐射功率的逐步增大，产品收首先增高后降低。当微波辐射功率为320 W时产品收率最高；但当功率大于320 W时，由于系统温度太高，招致氯化苄的水解等副反响加重，氯化苄和溶剂的蒸发量也随之增大，致使产品收率降低。因而，微波辐射功率以320 W为宜。[br] 2．6 微波辐射时刻对产率的影响[br] 在上述优选条件不变的情况下，经过改动微波辐射时刻调查了辐射时刻对产品收率的影响。成果见表6。[br] 表6的实验成果表明，当微波辐射时刻为4 min时产品收率最高；若微波辐射时刻超越4 min，产品收率反而降低，这能够由于氯化苄的蒸发量增大、副反响增多形成的。所以，微波辐射时刻以4 min为宜。[br] [br] 2．7 重现性实验[br] 为了调查微波组成法的稳定性，选用以上优化条件进行了4次重复性实验，成果见表7。[br] [br] 从表7可以看出，该组成办法的重珊眭好，均匀产率达83．6％。[br] 3 定论[br] 微波辐射组成水杨酸甲酯的较佳条件为：n(水杨酸)：n(NaHCO )：n(氯化苄)n(TBAC)：n(KI)=1：1．2：1：0．05：0．06，碱浓度为20％，微波功率为[br]320 W，辐射时刻为4 min，水杨酸甲酯的收率可达83．6％。该组成办法反响敏捷，操作简略，产率高，具有潜在的工业使用价值。[br] 参考文献：[br] [1]张承曾，汪清如．日用调香术[M]．北京：轻工业出版社，1989：245．[br] [2]何坚，孙宝国．香料化学与工艺学[M]．北京：化学工业出版社，1995：406．[br] [3]王军平．香料水杨酸甲酯的新组成法[J]．辽宁化工，2000，29(6)：323—324．[br] [4] 金义翠．相搬运催化法组成水杨酸甲酯叨．天津化工，2003，17(1)：l1—12．[/p] [p] [/p]