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香料·色素
化工中间体 Chemical Intermediate
苯磺酸酮催化合成丁酮-1.2-丙二醇缩酮
董镜华
(潮北师范学院化学与环境工程学院,潮北黄石435002)
2010年第04期
摘要:以苯磺酸酮为催化剂,对丁酮与1,2-丙二醇为原料合或丁酮1,2-丙二醇缩酮的反应条件进行了研究,较系统地研究了丁酮与1,2-丙二醇量比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响。结果表明,苯磺酸酮整合成丁耐1,2-丙二醇的良好催化剂。在丁酮与1,2-丙二醇的投料摩尔比为1:1.5,催化剂的用量占反应物料总质量的2.0%,带水剂环已烷的用为10ml,反应时间为60min条件下,丁酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达78.3%。
关键调:丁酮1,2-丙二醇缩酮;苯磺酸铜;缩酮;催化
中图分类号:0621.3
文献标识码:A
文章编号:16728114(2010)11-006003
缩酮是一类重要化合物,通常用于保护羰基或作为合成中间体。丁酮-1.2-丙二醇缩酮有新鲜的果香香气,可用于多种日化香精配方中。其传统的合成方法是在无机酸(如浓硫酸、盐酸或磷酸) 催化下由酮与醇类合成,但该法存在副反应多,产品质量分数不高,设备腐蚀严重,后处理中含有大量的酸性废水,造成环境污染等缺点。随着人民生活水平的提高,对香精和食品的质量以及环境保护提出了越来越高的要求。因此,研究和开发合成缩酮(醛)的方法具有一定的意义。文献报道了硫酸铁(2),三氯化铁(3),十二水合硫酸铁14)等不同催化剂催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮。本文鉴于Cu2+ 能与许多配体形成配合物,而且已有铜盐在催化合成酯类及环境保护方面的应用先例[5-6],将自制的苯磺酸铜用于丁酮1,2-丙二醇缩酮的反应,通过研究证明,苯磺酸铜对缩酮反应具有较好的催化性能。
1实验部分
1.1试剂与仪器
丁酮(AR,中国医药公司北京采购供应站); 1,2-丙二醇(AR,仙桃一化);环已烷(AR,洛阳市
作者简介:董镜华(1963-),男,湖北武穴市人,学士,有机化学专业,副教授。从事有机精组化工的研究和有机化学教学工作。
,通讯联系人万方数据
化学试剂厂);质量分数为70%的苯磺酸水溶液(CP,中国医药(集团)上海化学试剂公司):氧化铜(AR,中国医药公司北京采购供应站);实验用水均为二次蒸馏水。
标准磨口中量有机制备仪:PKW-直型电子节能控温仪;Abbe折射仪;Nicolet5DX型傅立叶变换红外光谱仪(美国尼高力公司产,KBr液膜法)。 1.2苯磺酸酮催化剂的制备
称取70%的苯磺酸水溶液80.0g(0.30mol)于 150mL的三颈烧瓶里,加50.0mL二次蒸馏水稀释。再称取17.0g(0.16mol)Cu0固体加入上述溶液中,装上球形冷凝管和电动搅拌机加热回流 3.0h。稍稍冷却过滤,以15.0mL二次蒸馏水洗涤未反应的氧化铜固体,合并滤液并加热浓缩至有晶膜出现,再以乙醇对晶体进行重结晶。将苯磺酸铜晶体在室温下干燥一周,最后得带结晶水的苯磺酸铜晶体38.10g。制得的催化剂无须任何处理,可直接用于实验。
制得的苯磺酸铜晶体应用傅立叶变换红外光谱仪、漠化钾压片法进行测定,在4000cm-1-500 cm-1波数范围内各峰分别为:Vas,so31195cm-", 1133cm-";Vs,s031052cm-,1027cm-";Vc=c1486cm 1,1450cm";8=cH730cm-1,760cm*"; 8c=c689cm"; 其中,3477cm1为结晶水中羟基的特征峰.所有峰形与文献值[6]基本一致。
1.3催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮的操作方法
在250mL三颈烧瓶中按一定计量比加人丁