高锰酸钾法合成壬二酸及分离提纯.pdfVIP

第 4 1卷第 1 0期 2 0 1 2 年 1 0月 当 代 化 工 C o n t e m p o r a r y C h e m ic a l I n d u s t r y V O 41 N 0 1 0 O c t o b e r 2 0 I 2 高锰酸钾法合成壬二酸及分离提纯 聂洪喜 辽宁石油化工大学 孙 峰 辽宁 抚顺 I 1 3 0 0 1 摘 要 采用高锰酸钾氧化法合成壬二酸 以油酸和高锰酸钾为原料 经过条件试验 得m在温度为 5 O 反应时间为 8 h的条件下 1 5 2 0 mL乙醚为萃取剂时 壬二酸收率最高 约为 3 4 关键词 壬二酸 高锰酸钾 分离提纯 中图分类号 O 6 2 6 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 0 4 6 0 2 0 1 2 1 0 1 0 1 2 0 2 S yn t he s is o f Az e l a ic Ac id b y Po t a s s iu m Pe r m a n g a na t e M e t h o d a nd I t s Se pa r a t io n a nd Pur ifi c a t io n NI E Ho n g xi SUN Fe n g Li a o n i n g S h i h u a Un i v e r s i t y F u s h u n Lia o n i n g 1 1 3 0 0 1 Ch i n a Ab s t r a c t Us in g o l e ic a c id a n d p o t a s s iu m p e r ma n g a n a t e a s r a w m a t e r ia l a z e l a ic a c id wa s s y n t h e s iz e d b y p o t a s s iu m p e r m a n g a n a t e o x id a t io n T h e b e s t s y n t h e s is c o n d it io n s we r e in v e s t ig a t e d T h e r e s u l t s s h o w t h a t wh e n r e a c t io n t e mp e r a t u r e is 5 0 r e a c t io n t ime is 8 h 1 5 2 0 mL e t h e r is u s e d a s t h e e x t r a c t a n t y ie l d o f a z e l a ic a c id is h ig h e s t a n d a bo ut 3 4 Ke y wo r d s Az e l a ic a c id P o t a s s iu m p e r ma n g a n a t e P u r ifi c a t io n 壬二酸是一种重要的精细化工原料 壬二酸 的主要用途是制备增塑剂 润滑剂及特殊塑料和纤 维等 还可用于电容器可提高电解质的使用寿命 以及用于皮肤的防护和皮肤病的治疗等 因壬二酸 的制备 比较 困难 目前国内市场供不应求 探索壬 二酸的制备方法 尤其是设法提高其收率 具有较 大的实用意义 0 1 实验部分 1 1 实验试剂 油酸 分析纯 上海精细化工科技有限公司 高锰酸钾 分析纯 上海豪森化学试剂公司 丙酮 分析纯 上海申井化工有限公司 三氯甲烷 分 析纯 上海振兴化T一厂 乙醚 分析纯 圉药上 海化学试剂公司 1 2实验 方法 称取 2 0 g 油酸 加人含 4 g KO H 的 1 0 0 m L水 溶液 充分搅拌使成乳状液 称取一定量 的高锰酸 钾和相转移催化剂 配成溶液 在充分搅拌状态下 逐步加入乳状液进行氧化反应 反应结束后 加入 5 0 m L 3 3 的硫酸水溶液 继续搅拌 使 M n O 凝 聚 再在水浴 中加热 1 5 rain 趁热过滤 用热水洗涤 滤饼再过滤 滤液合并后进行浓缩 冷却后析出壬 二酸结晶 必要时进行重结晶 2 结果与讨论 2 1 反应时间对收率的影响 选用 2 0 g 油酸 4 5 g高锰酸钾和 2 g苄基三乙 基氯化铵 分别选用不同的反应时间进行实验 结果 见表 由表 1可以看出 刚开始反应时 氧化反应 进行较快 在前 5 h 反应时间与壬二酸产率关系接 近于直线关系 当反应进行至 1 0 h后 反应趋于平 衡 因此我们选用反应 1 2 h作为考察的依据 表 1 反应时间与收率的关系 Tabl e 1 The r e l a t ions hip be t we e n r e ac t ion t im e a nd yiel d 2 2 反应温度对收率的影响 配方 4 0 0 mL水 2 0 g催化剂 2 0 0 g 油酸 4 5 g K Mn O 酸度 p H 1 5 进行不同反应温度 实验 结果见表 2 收稿 日期 2 0 1 2 0 4 2 2 作者简介 聂洪喜 1 9 8 1 一 男 辽宁丹东人 E m a il n ie h o n g x i 1 6 3 c o rn 第 4 1卷第 l 0期 聂洪喜 等 高锰酸钾法合成壬二酸及分离提纯 1 0 1 3 表2 反应温度与收率的关系 本降低很多 所以我们选用乙醚为溶剂 Tabl e 2 The r e l a t io ns hip bet we e n r e ac t ion t e mpe r at ur e a nd y i e l d 表 3 有机 溶剂 的选择与收率的关 系 从表 2可以看出 在 5 0 以前 收率随温度增 加而增加 这是因为温度升高 有利于充分反应 6 0 以后收率降低 说 明温度过高 副反应也迅速加 快 特别是壬二酸的脱羧会迅速加快 导致收率反 而降低 因此从收率和质量两方面考虑 5 0 应该 是一个 比较合适的反应温度 3 壬二酸的分离与提纯 3 1 基本分离方法 采用调节 p H值的方法和用热水萃取 的方法 分离效果都比较好 但前者要用到 比较多的氢氧化 钠和盐酸 而后者有时会有少量 的短链一元酸溶于 沸水 中 且多次萃取操作 比较麻烦 用水量也很多 因此希望能找到一种更好的方法 3 2 关于溶剂的选择 采用热萃取后 浓缩到原来体积一半左右的时 候 用有机溶剂萃取 将绝大部分壬二酸萃取到有 机溶剂中 再旋转蒸发 获得产物 用丙酮 三氯 甲烷 乙醚 乙酸四种常见有机溶剂 进行萃取后 旋转蒸发 并 比较用水做溶剂浓缩后冷却结晶 其 结果见表 3 由表 3 可知 以蒸馏水为溶剂成本较低 且对 环境友好 但收率 比较低 丙酮和乙酸的效果都不 好 三氯 甲烷收率 比较高 但比起用水为溶剂还是 成本偏高 而乙醚的收率多于水 1 0 相 比来说成 Ta b l e 3 Th e r e l a t io n s h ip b e t we e n o r g a n ic s o l v e n t s a n d y ie l d 3 3 壬二酸的分离与精制 将反应后的溶液调至 p H 1 5 在蒸气浴上加 热 1 5 rain 以 1 5 2 0 m L乙醚为萃取剂萃取出溶液中 大部分 的有机相 将 乙醚旋转蒸发得到略带黄色的 白色粉体 所得粉体为壬二酸与壬酸的混合物 在 混合物中加入适量的水 并加热至一定温度 然后 用氢氧化钠水溶液调至适当的 p H值 冷却 静置 分液 静置结晶 过滤得到壬二酸 在 7 0 左右 烘干 l h 称量 测熔点 再将萃取剩余的母液调至 强酸性 继续加热浓缩 抽滤 所得用冰水洗涤 2次 在 7 0 左右烘干 1 h 称重 测熔点 此反应 中常伴随一些副反应的发生 生成短碳 链分子物质 壬二酸结晶时一些不溶于水的短碳链 物质附着于结晶体上 影响壬二酸晶体纯度 因此 我们采用蒸馏水多次重结晶的方法来提纯 一般提 纯 3次 以后 结 晶体均 为 白色 且熔 点基本 为 1 0 4 1 0 6 o c 效果比较好 参考文献 t 李英春 油酸臭氧化制备于二酸 J J 精细石油化工 2 0 0 9 6 3 7 3 9 2 李志伟 亚油酸臭氧化制备壬二酸l J l 青岛科技大学学报 2 0 0 3 2 4 4 3 2 8 3 2 9 3 S e o n o K K a h i l a Me t h o d f o r p r e p a r i n g d i c a r b o x y l i c a c i d s U S 3 9 7 9 4 5 0 P 1 9 8 3 4 戴姆洛夫 E V 戴姆洛夫 S s 相转移催化作用 M 北京 化学工业 出版 社 1 9 8 8 5 孙元雪 闫立东 张美玲 氧化油酸制备壬酸和壬二酸I J l广东化丁 2 0 1 2 4 5 5 5 7 上接 第 1 0 1 1页 4 结 论 通过实验结果我们可以看到 当载体为 3 1 6 L 不锈钢 验证菌为 金黄色葡萄球菌 C MC C B 2 6 0 0 3 大肠埃希菌 C MC C B 4 4 1 0 2 枯草芽孢杆 菌 C MC C B 6 3 5 0 1 白色念珠菌 C MC C f F 9 8 0 0 1 黑曲霉 C MC C F 9 8 0 0 3 选用棉签擦拭取样法 回收率可达到 7 0 微生物限度检验方法验证回收 率也可达到 7 0 参考文献 1 国家药典委员会 中华人民共和国药典 2 0 1 0 部 M 北京 中 国医药科技出版社 2 0 1 0 一 O 1 2 国家食品药品监督管理局药品安全监督司 药品认证管理中心 药 品生产验证指南 2 0 0 3 M 北京 化学工业出版社 2 0 0 3 0 7 3 国家食 品药品监督管理局药品认证管理中心 药