十六烷基三甲基溴化铵催化合成苯氧乙酸.pdf

第39卷第12期
化工技术与开发
Vo1.39 No 12
2010年12月
Technology Development of Chemical Industry
Dec.2010
十六烷基三甲基溴化铵催化合成苯氧乙酸
农邦写,黄锁义1,程金生2,黄上峰1
(1.右江民族医学院临床医学系,广西百色53300;2.右江民族医学院药学系,广西百色53300
摘要:利用十六烷基三甲基溴化铵催化氯乙酸和苯酚合成苯氧乙酸,十六烷基三甲基溴化铵具有较高的催化活性,可
以加快合成苯氧乙酸。反应过程考察了苯酚与氯乙酸摩尔比、催化剂用量、反应时间、反应温度对产率的影响以及催化剂的
重复使用性能。反应的最佳条件为:在80℃下,苯酚和氯乙酸的摩尔比为1:3,催化剂质量为158,反应时间为1.5h。此
反应所得到的苯氧乙酸的产率为52.74%。该催化剂的用量很少,而且易于回收,并且可以重复使用。
关键词:苯氧乙酸;氯乙酸;苯酚;十六烷基三甲基溴化铵;合成
中分类号:0625.5
文献标识码:A
文章编号:1671-99562010)12-0005-03
植物生长调节剂系人工合成具有天然植物激换红外光谱仪,PE2400 SeriesⅡ元素分析仪。熔点
素活性的物质。芳氧乙酸及其酯类是一种具有多种测定用毛细管法,所用试剂都是分析纯。
用途的选择性除莠剂,同时也是植物的生长调节剂1.2苯氬乙酸的合成
和除草剂。研究探讨合成芳氧乙酸的新技术以提
用相转移催化剂在两相体系中进行苯氧乙酸
高生产能力,对工农业生产有着重要的现实意义。的合成。在装有电动搅拌器和回流冷凝管的250mL
制备芳氧乙酸一般采用 Williamson法、微波合成法的三颈瓶中加入0.04mo1的苯酚,加人一定量的
和相转移催化法等。 Williamson法条件苛刻,NaOH和50mnL的水,搅拌将其溶解,升温至70℃
产率不稳定;微波法虽反应时间短,但需微波设备,后在溶解含有氯乙酸和催化剂的苯(50mL),温度
反应温度不易控制,易导致有机物炭化,难以进行保持不变反应一定的时间,冷却放置一段时间后分
放大生产;使用传统的相转移催化剂虽然具有反应出有机层,水层用盐酸酸化至刚果红试纸变色,分
条件温和、时间短、产率高等特点,但因相转移催离出针状晶体,用固体碳酸钠加蒸馏水使其变成盐
化剂一般具有不同程度的乳化作用,给产品的分离而溶于水,分出水层再酸化得到沉淀,烘干后再用
带来不便,而且催化剂不能回收重复使用。为此,适当的溶剂重结晶得到晶体,产品烘干后称量并计
为了提高芳氧乙酸的产率,我们参考文献阿,设计算苯氧乙酸的收率,必要时可进行减压蒸馏提纯。
六烧基三甲基漠化铵作新型相转移體化剂进行2结果与讨沧
相转移催化反应,合成苯氧乙酸。
2.1催化剂用量对产品收率的影响
1实验部分
当反应中苯酚用量为3.52mL(0.04mol)、氯乙
酸用量为1134(0.12mol)和50mL的蒸馏水,在
1.1试剂与仪器
70℃下反应2h时,改变催化剂的用量,考察催化
PE Spectrum One FI- R Spectrometer傅立叶变剂用量对产品收率的影响,结果见表16
基金项目:广西自然科学基金课题(桂科自0899022),广西教育厅课题(200710LX149)
作者简介:农邦写(1986-),男,广西百色市人,本科在读,研究方向:有机合成
通讯联系人:黄锁义(1964),男,广西南宁市人,药学系副主任,教授,硕士研究生导师,主要从事医用化学的教学和科研
工作,E- mail: huangsuoyi(@@163com
收稿日期:2010-06-28
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化工技术与开发
第39卷
表1催化剂用量对产品收率的影响
表3反应时间对产品收率的影响
able 1 The effects of amount of catalyst applied on the yield
Table 3 The effects of the time of reaction on the vield
催化剂g苯酚/氯乙酸(摩尔比)产品/g收率%
反应时间催化剤g苯料東Z酸摩尔め产品g收率%
1.197219,69%
1.0
1.5
1:3
2.349938.65
1:3
1.705428.05%
1.5
1.5
2.756745.34
2.0
1.021416.80%
1.5
1:3
2.392539.35
2.5
1:3
0.806813.27%
2.5
1.5
1:3
1.456823.96
由表1可以看出,十六烷基三甲基溴化铵对反
由表3可以看出,反应时间为1.5h时,产品
应有明显的催化作用,增加催化剂用量对提高产品收率达到最大值。其后,随着反应时间的延长,产
收率有利,但是当催化剂用量为15时,产品的收品收率反而减少。这是反应时间过长,副反应增多
率最大。其后,随着催化剂用量的增加,产品的收所致
率有下降的趋势。
2.4反应温度对产品收率的影响
当反应中苯酚用量为3.52mL(0.04mol),催化
2.2苯酚/乙酸摩尔比对产品收率的影响
剂用量为1.5g时,反应时间为1.5h时,考察反应
当反应中苯酚用量为3.52mL(0.04mol),催化
温度对产品收率的影响,结果见表4
剂的用量为159,在70℃下反应2h时,改变苯酚
氯乙酸摩尔比,考察苯酚/乙酸摩尔比对产品收率
4反应温度对产品收率的影响
的影响,结果见表2。
Table 4 The effects of the temperature of reaction on the yield
反敵.催化剂8(摩尔比)反应时间h产品々收率%
苯酚/氯乙酸
表2苯酚/乙酸尔比对产品收率的影响
温度/℃
Table 2 The effects of phenol and
70
1.52.394939.39
chloroacetate molar ratio on the yield
75
152,815246.30
苯酚/氯乙酸(摩尔比)催化剂g产品g收率%
1.53.206652.74
1.4276
85
1:3
2.035333.48
1.7644
29.02
2.4709
40.64
由表4可以看出,反应温度为80℃时,产品收
1:4
2.0325
33.43
率达到最大值。其后,随着反应温度的上升,产品
收率反而减少。这是反应温度过长,副反应增多所
由表2可以看出,当苯酚/氯乙酸摩尔比较大
致。
(即氯乙酸用量减少)时,反应体系混合不充分,2,5催化剂的重复使用性能
产品收率较低;若苯酚氯乙酸摩尔比较小(即氯乙
由于十六烷基三甲基溴化铵难溶于水,易溶于
酸用量过多)时,对提高反应体系的温度不利,导苯,直接用含有催化剂的苯层进行重复催化合成试
致收率偏低。当苯酚/氯乙酸摩尔比为13时收率最验(在最佳反应条件下进行)第一次产品收率为
高,可见,最佳反应条件