苯甲酸的合成工藝

苯甲酸的合成工藝摘要：苯甲酸是一種重要的有機(jī)合成體，現(xiàn)在以經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、染料化工等領(lǐng)域，可制備染料、和藥物、防腐劑、殺菌劑、驅(qū)蟲劑、增塑劑、改良劑、香料等，苯甲酸的合成方法有很多種。近年來，以w(H2O2)=30%的過氧化氫為氧化劑，苯甲醛為原料合成苯甲酸的研究逐漸引起人們的興趣。關(guān)鍵詞：苯甲酸過氧化氫氧化甲苯正文：苯甲酸俗稱安息香酸，因最初得自安息香膠。其化學(xué)結(jié)構(gòu)是由武勒(W?helr)和利比希(Liebig)于1832年確定的，是十九世紀(jì)首先被大量的用作藥物的有機(jī)化合物。如今，苯甲酸更多的是用于保存食品和水果等，同時(shí)也是一種重要的化工原料，可用作食品的抑菌劑，也可作染色和印色的媒染劑，在合成樹脂方面可用作醇酸樹脂和聚酰胺樹脂的改性劑等。苯甲酸的合成方法很多，醇、醛的氧化，腈的水解，甲基酮的鹵仿反應(yīng)等。目前工業(yè)上制備苯甲酸的主要方法是甲苯液相氧化。但該方法存在耗能高、環(huán)境污染大等缺點(diǎn)，因此很有必要開發(fā)苯甲酸的環(huán)境友好合成路線。近年來，以w(H2O2)=30%的過氧化氫為氧化劑，苯甲醛為原料合成苯甲酸的研究逐漸引起人們的興趣。紀(jì)明慧等[1]報(bào)道了在沒有有機(jī)溶劑存在時(shí)，以苯甲醛為原料，w(H2O2)=30%過氧化氫為氧化劑，H3PW12O40催化苯甲醛氧化合成苯甲酸的活性及其影響因素。陳志敏等報(bào)道了在濃硫酸的作用下，用w(H2O2)=30%的過氧化氫氧化苯甲醛合成苯甲酸，苯甲酸的收率較高。劉春生等和李東勝等分別報(bào)道了在酸性添加物和表面活性劑的作用下，Na2WO4·2H2O為催化劑，苯甲醛催化氧化為苯甲酸的收率也比較高。嚴(yán)紅燕等以甲烷磺酸銅為催化劑，苯甲醛氧化合成為苯甲酸的收率為70%，但反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。王曉麗等研究了四丁基溴化銨催化氧化苯甲醛合成苯甲酸的活性。甲苯的高錳酸鉀氧化，也是合成苯甲酸的重要方法之一。由于高錳酸鉀是水溶性的，通常很難與油溶性的甲苯發(fā)生反應(yīng)，所以該反應(yīng)過程時(shí)間很長(zhǎng)，同時(shí)生成的二氧化錳多，產(chǎn)率低。1.2過氧化氫氧化法2000年，SATO等發(fā)現(xiàn)過氧化氫可氧化一些脂肪族和芳香族的醛，提出了一種新的，對(duì)環(huán)境無(wú)害，高效的氧化方法，來源豐富，價(jià)格低廉，具有反應(yīng)條件溫和對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)在有機(jī)合成上的應(yīng)用越來越廣泛此合成苯甲酸的方法成為研究的熱點(diǎn)。陳志敏等研究了以過氧化氫為氧化劑在無(wú)催化劑以及硫酸銅金屬銅濃硫酸為催化劑的不同條件下對(duì)催化氧化苯甲醛制備苯甲酸反應(yīng)的影響，經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，濃硫酸的催化效果最好。劉春生等在以過氧化氫為氧化劑為催化劑催化氧化苯甲醛制備苯甲酸體系中研究不同酸性添加物對(duì)苯甲酸收率的影響結(jié)果發(fā)現(xiàn)在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下選擇對(duì)苯磺酸最為添加物時(shí)苯甲酸收率最高李東勝等以30%的H2O2wei為氧源催化氧化苯甲醛制備苯甲酸并考察了氧化劑用量，反應(yīng)時(shí)間，催化劑和酸性添加物對(duì)苯甲酸收率的影響，以及在非酸性條件下，表面活性劑對(duì)苯甲酸收率的影響，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)非離子表面活性劑能夠有效提高苯甲酸的收率，其中以環(huán)糊精的效率最高，收率可達(dá)90.03%。李拓等以幾類水滑石作為催化劑，雙氧水為氧化劑，催化氧化苯甲醛制備苯甲酸，經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析得到最佳優(yōu)化條件，并發(fā)現(xiàn)鈷/Al水滑石作為催化劑，雙氧水作為氧化劑，催化氧化苯甲醛制備苯甲酸的產(chǎn)率最高。季明慧、李敏和李桂賢等人分別以H3PW12O40自制的十六烷基三甲基磷鎢多酸銨以及四丁基溴化銨和磷鉬酸反應(yīng)合成一系列Keggin型磷鉬酸季銨鹽為催化劑，過氧化氫為氧化劑，催化氧化苯甲醛合成苯甲酸，研究表明磷鎢雜多酸類催化劑的催化效果最好。鄭敏燕等研究了以1-丁基-3甲基咪四氟硼酸鹽型離子液體作為溶劑和想轉(zhuǎn)移催化劑，過氧化氫為催化劑氧化苯甲醛制備苯甲酸，可使苯甲酸的產(chǎn)率達(dá)到88%反映中無(wú)其他介質(zhì)，無(wú)其他副產(chǎn)物，產(chǎn)物分離，離子液體可重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)的清潔、綠色氧化。苯甲酸是重要的有機(jī)合成原料，可制備多種有機(jī)物質(zhì)，應(yīng)用范圍涉及醫(yī)藥、食品、染料、化工等領(lǐng)域。苯甲酸主要是通過氧化反應(yīng)制得。利用過氧化氫是一種優(yōu)良的氧化劑，來源豐富，價(jià)格低廉具有反應(yīng)條件溫和、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，在有機(jī)合成中的應(yīng)用越來越廣泛。還可以通過二氧化碳羧化法制備，目前還發(fā)展了電化學(xué)法，其反應(yīng)速率有很大的提高，并減少對(duì)環(huán)境的污染。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究的深入，合成技術(shù)將向高效、高速、高質(zhì)量、節(jié)能、綠色環(huán)保方向發(fā)展。參考文獻(xiàn)：[1]李和平,葛紅.精細(xì)化工工藝學(xué)[M].北京科學(xué)出版社,.[2]鄭公銘,何建鑫,等.苯甲酸制備新工藝研究[J].茂名學(xué)院學(xué)報(bào).[3]王曉軍，劉吉平.苯甲酸的制備工藝[J].化工進(jìn)展，2011年第30卷增刊[4]嚴(yán)紅燕，程云，劉春生，等．甲烷磺酸銅催化氧化