冬青油的合成23

冬青油的合成23 冬青油的合成 摘要:冬青油(主要成分水杨酸甲酯)的合成受反应温度;酸醇摩尔比;催化剂的种类;催化剂的用量;反应时间等因素影响。本次实验是以水杨酸和甲醇为原料催化合成冬青油(主要成分水杨酸甲酯)。还研究了酸醇摩尔比、催化剂种类不同对合成冬青油的影响，从中分析不同方法的利弊，进行比较得出最合理的方法。 关键词:冬青油 水杨酸 甲醇 酸醇摩尔比 催化剂种类 综述: 1、合成冬青油的意义: 性质: 【性状】 无色至淡黄色液体,遇铁会变成深褐色,有药草的特殊气味. 【分子式】(OH)C6H4COOCH3 【分子量】C8H8O3=152.15 【熔点】-8.6? 【沸点】220-224? 【药理毒理】 含挥发油，油中主要成份是水杨酸甲酯(96%-99%)。 【适应症】 主要用于医药,牙膏,驱风油以及食用的沙土型,可乐型香精等 【色状】无色或微黄色液体; 【香气】具有天然冬青香气; 【相对密度】20/20?、1.180-1.189; 【折光指数】20?、1.534-1.538; 【旋光度】20?、+0.5(度)-- -1(度); 应用:冬青油是一种从常绿植物鹿蹄草叶子萃取而得的精油。晚春时，这种植物会长出白色小花，并在夏季变成红色浆果，并可以持续到下一个春天来临。其压碎的叶子有令人愉快的草药味。我们也可以使用冬青油缓解风湿关节炎疼痛，以及其他肌肉和关节不适，它还有助于治疗风湿，肌腱炎，痉挛和头痛等。 此外，冬青油对治疗心脏疾病有帮助。它还刺激肝功能，并改善血液循环。冬青油还被认为是一种很好的芳香剂，因此被广泛用于不同的按摩油。 水杨酸甲酯还是阿司匹林的一个重要成分，所以冬青油常用于生产酸甲酯还常用于调味品，口香糖，和太妃糖等。一些饮料也把其作为香料成分。防腐也是冬青精油的一个特性，因此，它还用与漱口水和牙膏。始终要记住的一点是不要口服冬青油用于治疗目的。内服冬青油存在毒性。如果作为糖果的调味品，确保不要超过0.04%的含量。 由于早期的水杨酸甲酯是从甜桦树和冬青叶中提取出来的，但因来源有限，因此人工合成它就显得尤为重要。 2、合成方法列举及对应讨论: (1)实验方法一:100mL圆底烧瓶中放入6.9g(0.05mol)水杨酸和24g(30mL，0.75mol)甲醇;加入约10mL甲苯，再加8ml浓硫酸，摇动混匀;加入1~2粒沸石，回流加热1~2h;称重;冷却，将产物转至分液漏斗;依次用50mL5%NaHCO洗1次，30mL水洗一次，有机层3 得到粗酯;用0.5g无水MgSO干燥产物，过滤;将烧瓶冷却，蒸馏，回收溶剂和多余的甲4 醇。 本方法适合普通有机实验室简便制备，优点是简单易行，缺点是制得产物不够澄清，纯度不足。 (2)实验方法二:在方法一的基础上，待反应基本结束时，用碳酸钠溶液使反应混合物呈微碱性。产物，以及未反应的水杨酸钠盐和甲醇溶解于水溶液中。水杨酸甲酯被萃取到乙烷中，留下了水杨酸钠盐，而未反应的甲醇也溶解于乙烷中，当这无关紧要，因为乙烷和过剩的甲醇很容易从难挥发的水杨酸甲酯(沸点223)中蒸发除去。 在水杨酸甲酯被萃取到乙烷中后，将水杨酸钠的水溶液变成强酸性，使不溶解的水杨酸重新析出，从而回收得到未反应的水杨酸。将水杨酸纯化和干燥，然后把已反应的水杨酸的摩尔数和生存水杨酸甲酯的摩尔数加以比较，确定反应的完成程度。这里假定其它试剂(甲醇)是过量的，并且水杨酸的摩尔数是限制素。 本实验方案的缺点在于操作比较多，优点是处理后的冬青油的纯度较高。 (3)实验方法三: 微波合成水杨酸甲酯 在250mL干燥的圆底三口烧瓶中, 加入28g水杨酸和81mL无水甲醇。然后, 缓缓加入16mL浓硫酸。摇振反应瓶, 使反应物混合均匀, 再加入2粒沸石。 将反应瓶置于微波合成反应仪中, 在冷凝回流下设置微波条件。待反应完毕, 将回流装置改为蒸馏装置, 电炉加热, 蒸去多余的甲醇。剩余反应混合物经冷却后移至分液漏斗中,与100mL水一起摇荡, 静置分层。分除水层, 油状物先用饱和N aHCO溶液洗至偏碱性, 再3 用水洗至中性。粗产物经5g无水硫酸镁干燥后, 用玻璃漏斗将其滤至蒸馏瓶。蒸馏瓶上配 3置空气冷凝管, 减压蒸馏收110 ,6x10Pa的馏分, 得产品。称量, 测折射率并计算产率。 (4)实验方法四: 催化剂的制备 在三口烧瓶中加入一定量的D001 树脂、无水三氯化铝、无水乙醇和二硫化碳。慢慢搅拌，升温加热回流，使三氯化铝络合到树脂上。经一定时间后，停止加热。物料自然冷却至室温，滤出树脂，用水、丙酮、乙醚和热的异丙醇依次洗涤树脂，最后将树脂真空干燥。 水杨酸甲酯的合成向装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计的250ml 三口烧瓶中加入水杨酸、甲醇、带水剂正己烷及催化剂，加热搅拌回流。升温加热至回流，在回流下不断分水。用气相色谱仪随时检测酯化产率，以确定反应的终点。反应完毕后趁热过滤，回收催化剂以备重新使用。滤液用分液漏斗分出酯层，即为粗酯。粗酯先用10%NaCO 水溶液中和至23pH 为7。然后用温热的饱和食盐水洗涤2,3 次，再用饱和氯化钙溶液洗涤两次，最后用无水硫酸镁干燥。有机层减压蒸馏，收集115,117?/2.7kPa 的馏分，即为产品。 本实验要自行制备催化剂，很不方便，而且技术要求比较高，实验时间长。 3、结语 根据实验室的条件，实验方法二比较适合。而且本次实验将会研究催化剂种类的不同以及酸醇摩尔比对冬青油合成的影响。 预期效果在其他条件相同时，不同酸作催化剂的影响下，冬青油产量可能不同，或者根本不能合成冬青油。而使用不同的酸醇比可能获得不同的产率 4、参考文献 [1]杨辉荣，黎碧娜，方岩雄等.羧酸酯催化合成的新方法[J].精细化工，1995.12(1):33-36. [2] 张立庆， 赵晓辉.催化合成水杨酸甲醋的热力学计算与分析[J].计算机与应用化学，2006.23(9):871-874. [3] 邓宇.AlCl3/D72树脂催化合成水杨酸甲酯的研究[J].精细化工中间体，2002.32(1):34-38. [4]张立庆，赵晓辉.催化合成水杨酸甲醋的热力学计算与分析[J].计算机与应用化 学.2006.23(9). [5]邓宇.AlCl3/D72树脂催化合成水杨酸甲酯的研究[J].精细化工中间体.2002.32(1). [6]于大勇.催化合成水杨酸甲酯的研究与表征[J].分析仪器, 2006, (4). [7]滕俊江,乔艳辉.水杨酸甲酯的加压合成工艺研究[J].应用化工, 2005, 34(9). ,管洪刚.硅钨酸催化合成水杨酸甲酯的研究[J].科技通报, 2000, 16(2). [8]王炜