全合成研究报告(论文资料)

1、硝基麝香全合成1 背景硝基麝香合成属于人造麝香，硝基麝香有三大晶种，分别是葵子麝香、酮麝香和二甲苯 麝香。硝基麝香是开发最早的合成麝香，也曾经是品种最多的、产量最大的一类合成麝香， 冃前硝革麝香产量仍然占合成麝香的半数。价格低廉是其最大的优点，但是硝基麝香的香气 与多环麝香，人环麝香相比却相形见细，而且稳定性也羌,正在逐渐被其他合成麝香所取代。 所谓的硝基麝香，就是含有硝基的芳香族化合物，具有麝香香气，通常称为硝基麝香。其 价格低廉，香气优雅名贵，而且具有极佳的定香效呆，尤其是，它们之中没有一个在天然产 物中被发现过。硝基麝香在结构上可以分为一、二、三硝基笨衍生物，又可分为单环与多 环两大类，

2、而多环麝香按苯环个数还可分为二，三及多环麝香。二环类又可分为前满型和蔡 满型；三环类可分为界色满型，氢化引达省型以及危型。其中，葵子麝香是硝基麝香中香气最佳的一种，化学名称为2, 6-二硝基-3-甲氧基-4- 叔丁基甲苯是良好的定香剂，用于化妆站工业，如香皂、雪花膏、冷香、花露水、扑而粉、 揶子粉、卫生香等产品中。传统工业上葵子麝香以间甲酚为原料，经甲基化、叔丁基化和硝 化反应而得。2合成路线：2.1.以见甲苯酚为原料，用硫酸二卩酯rp基化，生成n, n, n间卩酚rp醯;2. 2.然后与界j烯或叔j醇反应，制得4一叔j基一3甲氧基甲苯；2. 3.再用乙酸肝硝化而得葵子麝香。近年来，又对硝化方

3、法和精制方法做了改进。其详细的工艺过程如下：冋甲 酚钠、甲基代硫 酸钠匣垂田国<bafse 乙硏崗匂 一一医离j一祖葵子卿香f i垫理f i中祠【水洗|（过殛i 一時鬲1 一菱子赂香间甲苯酚与强碱反应（常用氢氧化钠溶液）得到间甲苯酚钠；间甲苯酚钠再与硫酸二甲 酯发生甲基化反应，得到间甲氧基甲苯，加入异丁烯，发生叔丁基化，得到产物4叔 丁基一3甲氧基甲苯，再进行乙酸酊硝化，制得粗葵子麝香。将粗制的葵子麝香进行 热熔，用碱屮和，再用去离子水洗涤，过滤，除去不溶物（副产物和杂质），最后重结晶，得到葵子麝香晶体。3. 实验步骤3.1.甲基化：500ml四颈瓶安（安装有搅拌、冷凝、接触温度计、温度

4、计）放在10°c以下的 冰水浴屮，注入20%的naoh溶液,在强力搅拌下滴加间甲苯酚，滴完示，搅拌5min.然示滴加硫 酸二甲酯，控制温度t<10°c,滴加完毕后，升温至40°c,搅拌相应时间。反应完毕，移至分液漏 斗,水洗一次，再用稀的naoh溶液洗涤两次，后用无水mgso讦燥.蒸徭，收集174176°c的憎 分。m - ch3qh4oh + naoh - m - chsqhiona + h2om - chsgiona + chsoso/xshs m - (2比口已och3 + oscona3. 2.叔丁基化：间甲氧基甲苯，加入叔丁醇或异丁烯（投

5、料比：间甲基苯酚：异丁烯=1.00:0. 95），发生叔丁基化，得到产物4一叔丁基一3 甲氧基甲苯；3. 3硝基化：先加入一定量的乙酸阡，然后同时分别加入4叔基一3甲氧基甲苯溶于乙 酎的混合物和发烟硝酸，反应旷4h。硝化反应结束示用冰水稀释、屮和、过滤，即得到葵了 麝香粗品。（4叔丁基一3 甲氧基甲苯：乙酸酊：硝酸二1： 4. 2:2. 2）；3. 4.结品：将粗制的葵子麝香进行热熔，用碱中和，再用去离子水洗涤，过滤，除去不溶物 （副产物和杂质），最后重结品，得到葵子麝香品体。（或采川120#汽汕溶剂做萃取剂，控制溶解温度78°c左右，搅拌20分钟，静直降温, 多次水油分离，直至水相

6、ph值为6'7,得油相粗品。采用95%乙醇为溶剂，通过重结晶提 纯葵子麝香,溶解温度78c,溶解时间1 h,结晶温度4045°c,结晶时间1 h,结晶共进 行2次，乙醉与葵子麝香粗品的比例分别为2： 1、4： 1,经过2次重结晶后葵子麝香的纯 度达到99%以上。）4. 结果与讨论4. 1烷基化反应影响烷基化反应的主要因素为反应时间和反应温度，针对上述因素做人最的探索性试验, 并得到了最佳的反应条件。4. 1. 1烷基化反应时间对中间体产品收率的影响表1烷基化反应时间对中间体产品收率的影响序号反应时间/h转化率选择性收率1175.1%9&9743%882%99.2875

7、%3389.8%98.788.7%44903%97.588.0%从表1数据来看，反应时间过长会导致叔丁基脱落，产牛副产物。反应时间过短，反应不 充分，且该反应为放热，反应热来不及放出，温度不易控制，烷基化阶段最佳反应吋间2h。4. 1. 2烷基化反应温度对中间体收率的影响烷基化反应是一个放热反应，当反应温度过高时，叔丁基会脱落，不利于主反应进行, 若温度过低会导致主反应速度变慢，甚至很难进行，反应温度対烷基化影响见图1。图1 温度对烷基化反应的影响实验结果表明，最佳的反应温度应控制在35±l°co4. 2硝化反应影响硝化反应的主耍因索有发烟硝酸与硫酸的比例，发烟硝酸与5-叔

8、基-1, 2, 3-三 甲基苯的比例，硝化反应温度、反应吋间及搅拌速度。实际操作过程中，每次实验的搅拌速 度相同，所以可不必考虑搅拌速度这一影响因索。硝化反应是强烈放热反应，混酸硝化的温 度控制不好导致超温多硝化、氧化等副反应，共至会造成硝酸的人最分解，产生人最红棕色 二氧化氮气体，造成严重后果，甚至发牛爆炸事故，因此，该硝化过程严格控制反应温度 10°c以下，本实验重点考察了硝化反应时间对粗产品收率的影响，见表2。表2硝化反应时间对粗产品收率的影响序号反应时间/h转化率选择性收率1813%98.9 気80.7%22386.6%992%85.8%33«589.7%98.7%885%443903%975%88.0%从表二可以看出，硝化反应的最佳反应时间2. 5ho5. 结论烷基化阶段最佳反应时间2h,最佳的反应温度应控制在35±1°c,硝化反应的最佳反应 时间2. 5ho