第一组-肉桂酸的生产.ppt

1、精细有机合成技术,项目九：肉桂酸的生产 完成者：曹百俊 鲍冬浩 张艳 陈科研 陈佩翔 冯李欢 朱荣荣,产品用途及理化常数（完成者：陈佩翔）,肉桂酸又名桂皮酸,是有机合成工业的重要中间体之一，广泛用于香料、医药、农药、塑料和感光树脂等精细化工产品生产中，也用作植物生长促进剂 、长效杀菌剂 、果品蔬菜的防腐和测定铀、钒及分离钍 的试剂等。近年来，肉桂酸还作为镀锌板的缓蚀剂、聚氯乙烯热稳定剂、多氨基甲酸醋的交联剂和己内酞胺的阻燃剂使用，另外还可作为制备新型氨基酸甜味剂的前手性化合物。,用途：,合成路线及选择,完成者：朱荣荣,结论： 选择路线1 Perkin法，即以苯甲醛和醋酸酐在醋酸钠催化剂存在下进

2、行醛缩合反应。 理由： 原料易得，反应条件温和，产物纯度高，成本低，不仅是目前工业上常用的方法，也适合实验室制法。,各种生产方法成本的比较 （完成者：张艳，冯李欢）,工艺过程：1200kg苯甲醛与1000kg醋酐在700kg无水碳酸钠存在下加热（155）反应完成后，通入蒸汽蒸出苯甲醛，再以1000kg纯碱中和，离心分离，所得肉桂酸钠和醋酸钠溶液经酸析出得肉桂酸，以沸点再结晶，即得精制品，收率58%。,苯甲醛法【4】,苯甲醛丙二酸法【5】工艺过程：在反应釜中加入苯甲醛1.11吨，丙二醇3.33吨以及一定量的催化剂。加热回流分水。稍冷后，放出水层，合并用4000ml盐水溶液洗涤两次，无水MgSO4

3、干燥后，常压蒸馏。先收集前馏分，再收集216-225 的馏分得无色透明具有果香味的无色透明液体，产率为90%。,苯乙烯- 四氯化碳法：6 向反应釜中依次加入0.7t苯乙烯和1t四氯化碳,在催化剂的催化下，搅拌下缓慢升温至7075,回流反应,得到淡黄色透明液体。冷却后过滤除去催化剂,常压蒸馏除去溶剂及未反应的四氯化碳,减压蒸馏,收集134138,2.26 kPa馏分。产率为70%。,参考资料： 【1】邢其毅. 基础有机化学(上) . 北京: 人民教育出版社, 1980. 520 【2】廖靖江主编. 有机化学. 北京: 人民卫生出版社, 1992. 13 【3】孙存中,刘冰,刘焕书. 苯乙烯- 四

4、氯化碳合成肉桂酸工业化问题的探讨 J . 现代化工,2000 ,20 (5) :27 - 28. 【4】李子彬.中国化工产品大全(上卷).M北京：化学工业出版社.1994,7.748 【5】倪宏志,邓润华. 肉桂酸的制备和应用 J . 化学世界,1996 ,(8) :3992400. 【6】徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册.M.北京：化学工业出版社.1998,4.3-237,3-238,3、原料和产物的安全性，对人体造成的危害，原料及产物的毒性相关数据，急救方式及防护措施，三废及处理方法 (完成者：陈科研) 苯甲醛 健康危害： 本品对眼睛、呼吸道粘膜有一定的刺激作用。由于其挥发性低，其刺激

5、作用不足以引致严重危害。 燃爆危险： 本品可燃，有毒，具刺激性。 急救措施： 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。如呼吸困难，给输氧。就医。 食入： 饮足量温水，催吐。就医。 消防措施 危险特性： 遇明火、高热可燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。 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。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。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：

6、雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。,泄漏应急处理 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：用砂土、蛭石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。 操作处置与储存 操作注意事项： 密闭操作，全面排风。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毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工

7、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、酸类接触。在氮气中操作处置。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。,乙酸酐 安全措施 远离火种、热源，防止阳光直射。与酸碱类、氧化剂、还原剂、金属粉末分储。注意个体防护，严禁身体直接接触。 灭火：雾状 水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。 灭火方法 灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。 灭火注意事项：用雾状水保持火场容器冷却，用水喷射逸出液体，使其稀释成不燃性混合物，并用雾状水保护消防人员。 紧急处理 皮肤接触：立即

8、脱去被污染的衣着，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。 误食：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。 碳酸钾 白色颗粒或粉末。无气味。有吸湿性。溶于水，溶于1份冷水、0.7份沸水，几乎不溶于醇。水溶液呈强碱性(pH11.6)。低毒，半数致死量(大鼠，经口)1.87g/kg。有刺激性。密度：2.29。,乙酸钾 性状：无色或白色结晶性粉末。有碱味，易潮解。相对密度1.57，熔点292。易溶于水，溶于甲醇、乙醇、液

9、氨。不溶于乙醚、丙酮。 用途：用作分析试剂，调节PH值。用作干燥剂。制造透明玻璃。用于医药工业。 肉桂酸 刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。 刺激呼吸系统和皮肤。 吸入及皮肤接触可能致敏。 吞食长期接触严重危害健康。 对水生生物有极高毒性，可能对水体环境产生长期不良影响。,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： 对环境有危害，对水体和土壤可造成污染。 燃爆危险： 该品

10、不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。 毒理学资料及环境行为 急性毒性：LD50900mg/kg（兔经口）；LC503124ppm，1小时(大鼠吸入) 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。具有强腐蚀性。 燃烧（分解）产物：氯化氢。 操作注意事项 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

11、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。 消防措施 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。与碱发生中和反应，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、消石灰等中和。也可用大量水扑救。 急救措施 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，可涂抹弱碱性物质，如肥皂水等。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

12、。就医。 食入： 用水漱口，就医。,实验草案及分离提纯草案,完成者：鲍冬浩,药品：5mL苯甲醛（0.05mol）、14mL乙酸酐（0.145mol）、无水碳酸钾7.00g、10%氢氧化钠水溶液、盐酸 反应仪器：四口圆底烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶、布氏漏斗 电热套 反应原理,实验装置,操作步骤,1 在250mL三颈烧瓶中，加入5mL（0.05mol)苯甲醛、14mL(0.145mol）乙酸酐和7.00g无水碳酸钾。 2 搅拌、加热，将此混合物加热回流1h。 3 冷却反应混合物，加入40mL水，浸泡几分钟。拆回流装置，改为蒸馏装置。 4 搅拌，并用水蒸气蒸馏，从混合物中蒸除未反应的苯甲醛 ，蒸出的液

13、体逐渐变得澄清。停止蒸馏。 5 将烧瓶冷却，加入适量10%氢氧化钠水溶液，使所有的肉桂酸形成钠盐而溶解。 6 加入50mL水，将混合物加热，活性炭脱色，趁热过滤，将滤液冷至室温以下。 7 配制浓盐酸和水1:1的混合液，在搅拌下，将此混合液加到肉桂酸盐溶液中至溶液呈酸性。PH5 8 用冷水冷却，待结晶完全，抽滤，干燥并称量。 本实验可以不通水蒸气，可直接加热蒸馏，因为反应体系中含水 ，少量苯甲醛加热后也可以苯甲醛在低于100度，以与水共沸的形式蒸出，其效果与通水蒸气一样。要是不用水蒸汽，可采用减压蒸馏。,分离提纯,重结晶 溶剂： 5：1的水-乙醇 溶液 1将粗品加入适量5：1的水-乙醇 溶液，溶解 加热至沸腾，加入少量活性炭，趁热抽滤 2用冰水将滤液冷却，