第六组—苯甲酸的制备

1、苯甲酸的制备苯甲酸的制备第六组汇报人：第六组汇报人：苯甲酸的基本信息 中文名称：苯甲酸 英文名称：benzoic acid 中文名称2：安息香酸 英文名称2：carboxybenzene CAS No.：65-85-0 EINECS号：200-618-2 InChI编码：InChI=1/C7H6O2/c8-76-4-2-1-3-5-6/h1-5H,(H,8,9） 分子式：C7H6O2 分子量：122.1214 结构简式：C6H5-COOH (苯环-COOH) 主要成分：纯品 外观与性状：鳞片状或针状结晶，具有苯或甲醛的臭味。 蒸汽压: 0.13kPa/96 闪点：121 熔点: 121.7 沸

2、点：249.2 溶解性: 微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯、四氯化碳 等有机溶剂。 密度: 相对密度(水=1)1.27；相对密度(空气=1)4.21 酸性：在水中电离常数Ka= 6.410-5（25） 标准摩尔燃烧焓（100kPa,298.15K）：-3226.9kJ/mol 恒容燃烧热：-26.0460kJ/g 在水中溶解度：0.21g（17.5）、0.35g（25）、2.2g（75）、2.7g（80）、5.9g（100）。用途 【用途一】用于医药、染料载体、增塑剂、香料和食品防腐剂等的生产，也用于醇酸树脂涂料的性能改进 【用途二】主要用于抗真菌及消毒防腐 【用途三】用作化学试剂及防腐剂

3、【用途四】通常用作定香剂或防腐剂。也用作果汁饮料的保香剂。可作为膏香用入薰香香精。还可用于巧克力、柠檬、橘子、子浆果、坚果、蜜饯型等食用香精中。烟用香精中亦常用之。 【用途五】防腐剂；抗微生物剂。工业制备工业制备 1、邻苯二甲酸酐水解脱羧法、邻苯二甲酸酐水解脱羧法 2、甲苯氯化水解法、甲苯氯化水解法 3、甲苯液相氧化法、甲苯液相氧化法 4、苄卤氧化法、苄卤氧化法1、邻苯二甲酸酐水解脱羧法、邻苯二甲酸酐水解脱羧法 该方法可分为液相法和气相法。前者催化该方法可分为液相法和气相法。前者催化剂为邻苯二甲酸铬盐和钠盐等量组成的混剂为邻苯二甲酸铬盐和钠盐等量组成的混合物；后者的脱羧催化剂为等量的碳酸铜合物

4、；后者的脱羧催化剂为等量的碳酸铜和氢氧化钙。反应式为：和氢氧化钙。反应式为： 副产物有邻苯二甲酸、少量联苯、二苯甲副产物有邻苯二甲酸、少量联苯、二苯甲酮和蒽醌。酮和蒽醌。2、甲苯氯化水解法、甲苯氯化水解法 甲苯于甲苯于100150进行光氯化反应所得三氯进行光氯化反应所得三氯苄基苯，在苄基苯，在ZnCl2存在下（或用石灰乳及铁存在下（或用石灰乳及铁粉）与水反应得苯甲酸。以三氯苄基苯计，粉）与水反应得苯甲酸。以三氯苄基苯计，苯甲酸产率为苯甲酸产率为74%80%。反应式为：。反应式为： 由于该法耗氯由于该法耗氯,HCl 水溶液加热腐蚀极严重水溶液加热腐蚀极严重,因此因此,此法只能是甲苯氯化水解制苯甲

5、醛和此法只能是甲苯氯化水解制苯甲醛和苯甲醇的副产物回收利用的补充方法。苯甲醇的副产物回收利用的补充方法。3、甲苯液相氧化法、甲苯液相氧化法 最早用此法生产苯甲酸的是美国最早用此法生产苯甲酸的是美国Allied 公公司。司。 常用的催化剂为可溶性钴盐或锰盐常用的催化剂为可溶性钴盐或锰盐,以乙酸以乙酸为溶剂。为溶剂。 其反应机理为自由基反应其反应机理为自由基反应,反应温度为反应温度为165 左右左右,压力为压力为0.60.8MPa，反应为放热，反应为放热反应。副产反应。副产物主要有苯甲醛、苯甲醇、邻物主要有苯甲醛、苯甲醇、邻甲基联苯、联苯、对甲基联苯及酯类。副甲基联苯、联苯、对甲基联苯及酯类。副产

6、物均可回收和利用产物均可回收和利用,尤其是苯甲醛和苯甲尤其是苯甲醛和苯甲醇醇,其本身单价常为苯甲酸的其本身单价常为苯甲酸的45 倍倍,可以可以大幅度提高装置的产值和利润。大幅度提高装置的产值和利润。 尽管以甲苯为原料制苯甲酸的氧化法世界尽管以甲苯为原料制苯甲酸的氧化法世界上还有气相氧化法、化学计量氧化法，但上还有气相氧化法、化学计量氧化法，但是此法不仅三废少，而且反应条件温和，是此法不仅三废少，而且反应条件温和，仍是主要的生产方法。仍是主要的生产方法。4、苄卤氧化法、苄卤氧化法 以苄卤为原料以苄卤为原料,KMnO4 作氧化剂作氧化剂,也可制得也可制得苯甲酸苯甲酸: 国内有文章报道用此法制苯甲酸

7、国内有文章报道用此法制苯甲酸,其后处理其后处理过程无需脱色和重结晶就能得到白色苯甲过程无需脱色和重结晶就能得到白色苯甲酸晶体酸晶体,而且产率高达而且产率高达86 % ,反应是在有相反应是在有相转移催化剂存在下进行的转移催化剂存在下进行的拓展拓展 十聚钨酸盐催化绿色合成苯甲酸十聚钨酸盐催化绿色合成苯甲酸 以以H2O2为氧化剂，用十聚钨酸盐催化氧化为氧化剂，用十聚钨酸盐催化氧化苯甲醇合成苯甲酸。苯甲醇合成苯甲酸。 实验证明，采用化学纯的苯甲醇也可以达实验证明，采用化学纯的苯甲醇也可以达到几乎相同的效果，苯甲酸的分离产率为到几乎相同的效果，苯甲酸的分离产率为90%93%。总结及目标实验选定总结及目标

8、实验选定 总结：上述四种合成方法中以甲苯液相氧总结：上述四种合成方法中以甲苯液相氧化法为主；而甲苯氧化法水解制得的产品化法为主；而甲苯氧化法水解制得的产品不宜用于食品工业；邻苯二甲酸酐脱羧法不宜用于食品工业；邻苯二甲酸酐脱羧法制得的苯甲酸不易精制，成本高，只是用制得的苯甲酸不易精制，成本高，只是用在量不大的药物产品制造过程中采用。在量不大的药物产品制造过程中采用。 本次实验选定本次实验选定: 甲苯液相氧化法甲苯液相氧化法原料及产物的理化常数安全性指标甲苯健康危害： 对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。 急性中毒：短时间内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部

9、充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。 慢性中毒：长期接触可发生神经衰弱综合征，肝肿大，女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。 环境危害： 对环境有严重危害，对空气、水环境及水源可造成污染。燃爆危险： 本品易燃，具刺激性。急救措施皮肤接触： 脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触： 提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入： 饮足量温水，催吐。就医。危险特性： 易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引

10、起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快，容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。有害燃烧产物： 一氧化碳、二氧化碳。灭火方法： 喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。灭火剂：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。应急处理： 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀

11、释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。操作注意事项： 密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项：

12、 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30。保持容器密封。应与氧化剂分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。高锰酸钾健康危害： 吸入后可引起呼吸道损害。溅落眼睛内，刺激结膜，重者致灼伤。刺激皮肤。浓溶液或结晶对皮肤有腐蚀性。口服腐蚀口腔和消化道，出现口内烧灼感、上腹痛、恶心、呕吐、口咽肿胀等。口服剂量大者，口腔粘膜呈棕黑色、肿胀糜烂，剧烈腹痛，呕吐，血便，休克，最后死于循环衰竭。 燃爆危险： 本品助燃，具腐蚀性、刺激性，可致人体灼伤。皮肤接触： 立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分

13、钟。就医。眼睛接触： 立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入： 用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。危险特性： 强氧化剂。遇硫酸、铵盐或过氧化氢能发生爆炸。遇甘油、乙醇能引起自燃。与有机物、还原剂、易燃物如硫、磷等接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险。有害燃烧产物： 氧化钾、氧化锰。灭火方法： 采用水、雾状水、砂土灭火。应急处理： 隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。用

14、洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置。操作注意事项： 密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器，穿胶布防毒衣，戴氯丁橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。避免产生粉尘。避免与还原剂、活性金属粉末接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过32，相对湿度不超过80。包装密封。应与还原剂、活性金属粉末等分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材

15、料收容泄漏物。苯甲酸健康危害： 对皮肤有轻度刺激性。蒸气对上呼吸道、眼和皮肤产生刺激。本品在一般情况下接触无明显的危害性。 环境危害： 对环境有危害，对水体和大气可造成污染。燃爆危险： 本品可燃，具刺激性。皮肤接触： 脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。眼睛接触： 提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入： 脱离现场至空气新鲜处。就医。食入： 饮足量温水，催吐。就医。危险特性： 遇明火、高热可燃。有害燃烧产物： 一氧化碳、二氧化碳。灭火方法： 消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。应急处理： 隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应

16、急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中，转移至安全场所。若大量泄漏，收集回收或运至废物处理场所处置。操作注意事项： 密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类、碱类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、

17、酸类、碱类分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。亚硫酸氢钠健康危害： 对皮肤、眼、呼吸道有刺激性，可引起过敏反应。可引起角膜损害，导致失明。可引起哮喘；大量口服引起恶心、腹痛、腹泻、循环衰竭、中枢神经抑制。 环境危害： 对环境有危害，对水体可造成污染。燃爆危险： 本品不燃，具腐蚀性，可致人体灼伤。皮肤接触： 立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。就医。眼睛接触： 立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入： 饮足量温

18、水，催吐。就医。危险特性： 具有强还原性。接触酸或酸气能产生有毒气体。受高热分解放出有毒的气体。具有腐蚀性。有害燃烧产物： 氧化硫、氧化钠。灭火方法： 消防人员必须穿全身耐酸碱消防服。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。应急处理： 隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩，穿防酸服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，小心扫起，收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置。操作注意事项： 密闭操作，局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴

19、化学安全防护眼镜，穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类、碱类接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与氧化剂、酸类、碱类分开存放，切忌混储。不宜久存，以免变质。储区应备有合适的材料收容泄漏物。盐酸健康危害： 接触其蒸气或烟雾，可引起急性中毒，出现眼结膜炎，鼻及口腔粘膜有烧灼感，鼻衄、齿龈出血，气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成，有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。 慢性影响：长期接触，引起慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。 环境危害： 环

20、境有危害，对水体和土壤可造成污染。燃爆危险： 本品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。皮肤接触： 立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触： 立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入： 用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。危险特性： 能与一些活性金属粉末发生反应, 放出氢气。遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。与碱发生中合反应，并放出大量的热。具有较强的腐蚀性。有害燃烧产物： 氯化氢。灭火方法： 用碱性物质如碳酸氢钠、碳酸钠、消石灰等中

21、和。也可用大量水扑救。应急处理： 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。操作注意事项： 密闭操作，注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。远离易燃、可燃物。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与碱类、胺类、碱金属接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。库温不超过30，相对湿度不超过85。保持容器密封。应与碱类、胺类、碱金属、易（可）燃物分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。.实验原理 利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸。 反应式： 原料： 甲苯2.7mL（2.3克，0.025mol） 高锰酸钾8.5克（0.054mol） 浓盐酸 亚硫酸钠 蒸馏水 仪器列表： 四口烧瓶（250