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第41卷,第2期
安徽化工
Vol41. No. 2
2015年4月
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Apr.2015
硫酸铁铵催化合成的研究进展
赵红红,李波,刘欣
(陕西理工学院化学与环境科学学院,陕西汉中723001)
摘要:硫酸铁铵是一种稳定高效的催化剂,它可以催化合成缩酮(醛)、酯和多种有机合成中间体。相比于传统的无机酸催化剂,具有价廉
易得、便于分离、对设备腐蚀小、环境污染小等优点。通过讨论硫酸铁铵催化合成多种化学产品,综述硫酸铁铵当前研究进展,并对其发
展前景进行了展望。
关键词:硫酸铁铵;催化合成;环境污染;缩輔(醛);酯
doi:10.3969%jisn.1008-553X.2015.02.002
中图分类号:0625.21
文献标识码:A
文章编号:1008-553X(2015)02-0004-03
缩酮(醛)反应在香料、医学、药物等精细化学合成应物苯甲醛与1,2-丙二醇物质的量比为1:1.5,催化
领域有着重要作用;酯类更是广泛应用于食品、化妆品,剂用量为0.69,即为反应物料总质量的1.36%,带水剂
具有很高的经济价值叩;脂肪酸二乙醇酰胺是一类重要环己烷用量(苯甲醛用量为0.20mol时)为8mL,反应时
的非离子表面活性剂,对金属有润滑防锈的功能,也是间4h。在此条件下,产物收率为83.5%。自1986年家用
重要的有机合成中间体四。合成以上产品的传统方法是微波炉用于有机合成以来,微波辅助合成发展迅速,章
通过无机酸作催化剂制得,但无机酸的强酸性和强腐蚀爱华等运用微波辐射辅助硫酸铁铵催化合成环己酮
性给有机合成带来了诸多困难,寻找一种高效稳定的催乙二醇缩酮,考査了酮醇物质的量比、催化剂用量、微波
化剂已成为诸多学者的研究课题。硫酸铁铵是一种价廉功率和辐射时间对反应收率的影响,得出最佳反应条件
易得的稳定晶体,不溶于有机反应体系,便于分离和除为:n(环己酮):n(乙二醇)=1:1.4,催化剂用量为反应
去,操作方便,对设备腐蚀小,对环境的污染小,因而引物总质量的3.5%,辐射功率450W,辐射时间7min,产
起了研究人员的广泛关注。目前文献报道指岀硫酸铁铵物收率达88.1%。利用微波使反应时间缩短,副反应减
对缩酮(醛)类、酯类、多种有机合成原料和有机中间体少,提高了产品产率,具有很好的发展前景。
的催化合成具有良好儺化作用。笔者就近年来硫酸铁2硫酸铁铵催化合成酯类
铵的催化合成进行综述,以期对研究硫酸亚铁催化合成
酯类用于多种行业,例如食品、酒类保健品、医药、
提供参考依据。
农药、皮革、化妆品以及各种物品的调香和定香。传统
硫酸铁铵催化合成缩酮(醛)
方法多以浓硫酸做催化剂,由醇和酸直接酯化。这样除
醛与酮和醇发生缩合反应形成缩醛(酮)。缩醛(酮)了具有传统无机酸催化的缺点外,还具有产品纯度低,
在生活中有很多应用,如可作为酒类、饮料类以及食品难用于医药等对精细化工原料纯度有着更高要求的领
的调香和定香;也可以用于油漆和制药工业以及作为有域。因而研究开发新型、绿色高效的催化剂仍是酯类化合
机合成的中间体或目标物;在工业上也可以用于制备阴物合成的热点21。
离子交换树脂等。在其合成过程中,催化剂往往是强的
硫酸铁铵可以很好地催化合成酯类化合物,孔祥
质子酸(如盐酸、硫酸、磷酸等),副反应多、腐蚀设备严文等在研究硫酸铁铵催化合成4-羟基-3-甲氧基肉
重、易污染环境等一直是工业化生产缩醛(酮)的难题,桂酸戊酯时,发现十二水合硫酸铁铵对4-羟基-3-甲
因而寻找高效绿色催化剂迫在眉睫
氧基肉桂酸和正戊醇的缔合反应有很好的催化活性,优
碗酸铁铵价廉易得,不溶于有机体系,对设备腐蚀惠的工艺条件为:0.2mol4-羟基-3-甲氧基肉桂酸与
小,有着良好的催化效率。杨水金門等指出以硫酸铁铵作正戊醇醇酸比为2:1,催化剂用量6g,环己烷30mL,回
催化剂合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的最佳条件为:反流下反应3.h,收率97.0%,含量达到了98.0%。
收稿日期:2014-10-11
基金项目:陕西理工学院大学生科技爱好者协会创新实验项目(项目编号:UIRP14030
作者简介;越红红(1993-),男,化学专业本科在读,研究方向:有机化学和催化化学,18292668764,182092687640163.como
赵红红,等:硫酸铁铵惟化合成的研究迸展
俞善信等发现硫酸铁铵有催化羧酸的酯化作用,前,人们正在不断追求高效易得的催化剂,同时也要实
在酯化过程中,反应速度同样是一级醇大于二级醇,特现低成本、低消耗、高产率、少污染的目的,而硫酸铁铵
别适用于能与水形成低恒沸物的C3~C3一级醇。在等摩将是其中值得研究的一种,其在“绿色化学”进程中有着
尔的C~C一级醇和羧酸的酯化过程中,原料能够充分良好的应用前景。
利用,得到较高收率的羧酸酯。十二水合硫酸铁铵是一
参考文献
种稳定晶体,不易吸潮,保管和使用都很方便,它参加]赵立芳.缩醒(嗣)合成中催化剂的研究进展卟河南化工,2005,
反应后结成淡黄色不溶块状物,在催化酯化过程中不
23(2):8-12
溶于有机溶剂,易与反应液分离,因而在等摩尔酸醇反?郑延成,刘俊龙,黄情,等.脂肪酸二乙醇酰胺类表面活性剂合
应中可以简化粗酯的后处理工艺,减少了酯的损失,增
成研究卟长江大学学报(自科版)理工卷,2009,6(4):8,46-49.
加了酯化率,催化活性高吗,是一种应用前景很好的催?俞善信,管仕斌,文瑞明,等,十二水合硫酸铁铵在有机合成中
化剂。陈学娟等在硫酸铁铵催化合成乙酸正丁酯的研
的应用溯南文理学院学报(自然科学版),2005,17(1):
究中,通过单因素实验确定最佳工艺条件为:微波辅助
判陈翠娟.十二水合硫酸铁铵催化合成缩醛和缩酮卟合成材料老
合成,辐射功率为240W,辐射时间为15min,催化剂用
化与应用,2001(2):20-21.
量为1.3g,酸醇比为1.2:1.0,酯化率为98.2%。
[5]毛立新,钟明,廖德仲,等.硫酸铁铵催化合成香兰素丙二醇缩
3硫酸铁铵催化合成其它化学产品
醛卟化工技术与开发,2005,34(3);1-3
3.1硫酸铁铵催化合成1,2;5,6一二一氧一环亚己基-?王宏含,杨建奎,覃海错缩薩(酮)类香料的合成方法研究
myo-肌醇
广西化工,2000,29(4):29-32,5
肌醇在化学上可看作是环己烷的多元烃基衍生物,
?李永红.缩醛(酮)类香料及合成研究进展卟.滁州学院学报,
2007,9(6):53-56
几乎所有生物都含有游离态或结合态的肌醇,Mv-肌]李善吉.合成缩醛(酮)的新工艺研究卟甘肃联合大学学报(自
醇是生物合成有机体重要表面锚分子,糖基磋酯跣肌醇
然科学版),2005,19(4):47-48.
的重要前体,也是合成具有重要细胞功能的第二信使肌?杨水金,成鹏翔,白爱民,硫酸铁铵催化合成苯甲醛1,2-丙二
醇三磷酸和礫酯酰肌醇的重要原料。因为肌醇的特殊
醇缩醛精细石油化工进展,2010,11(8):53-55
作用,使其受到了学者们的广泛关注。岳智洲9通过两步「1?章爱华,李志平,尹笃林,等.徵波促进硫酸铁铵催化合成环己
法制备目标产物外消旋1,2:5,6一二-氧-环亚己基
酮乙二醇缩酮J工业催化,2008,16(1):42-4.
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