第四组：徐金支 肉桂酸的生产

肉桂酸的生产第四组汇报者：徐金支肉桂酸的简介•肉桂酸：肉桂酸又名皮酸,是一种重要的有机合成中间体。广泛用于医药、香料、农药、塑料和感光树脂等精细化工生产。在医药、香料、日化、农药等行业肉桂酸及其衍生物具有广泛的用途,其市场前景十分看好。•分子式：C6H5-CH=CH-COOH•分子量：148.17•性状：白色至淡黄色粉末，微有桂皮香味实验原理•芳香醛和酸酐在碱性催化剂作用下，可以发生类似羟醛缩合的反应，生成α，β-不饱和酸，称为Perkin反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸钾或钠盐，有时也可用碳酸钾或叔胺代替，典型的例子是肉桂酸的制备。•C6H5CHO+(CH3CO)2OCH3COK170-180C6H5CH=CHCOOH+CH3COOH苯甲醛与乙酸酐在无水碳酸钾条件下进行高温加热发生反应，生成肉桂酸和乙酸，再用水蒸气带出乙酸，然后再对肉桂酸进行重结晶提纯，得到纯净的肉桂酸。肉桂酸的各生产方法及其特点生产方法特点Perkin法原料易得、操作简单、工艺流程短、条件温和、分离简单,同时副产物少且纯度较高等优点。但其肉桂酸收率低、成本相对较高苯乙烯-四氯化碳法原料廉价易得、反应条件温和、收率高和三废少。但由于受蒙特利尔条约!的限制,四氯化碳作为破坏大气臭氧层的物质在2007年6月31日后已被禁止销售。苯甲醛-丙二酸法步骤多、周期长、操作繁琐且后处理复杂、工业废水污染重苯甲醛-乙烯酮法过程简单,无须特殊催化剂,但成本高肉桂醛氧化法反应条件温和,时间短,收率高,原料易得,催化剂可重复使用,易于工业化生产，但成本高原料安全性、危害、急救防护措施及三废处理•一、乙酸酐•安全性：无色透明液体，有刺激性气味（类似乙酸），其蒸气为催泪毒气•健康危害：对呼吸道有刺激作用，蒸汽对眼睛有刺激作用，可引起咳嗽和结膜炎•急救方式：皮肤接触：脱去被污染外衣，水洗或者就医•眼睛接触：提起眼睑水洗至少15分钟，就医•食入：漱口，喝牛奶，就医•二、苯甲醛•安全性：燃爆危险：该品可燃，有毒，具刺激性。•健康危害：该品对眼睛、呼吸道粘膜有一定的刺激作用。由于其挥发性低，其刺激作用不足以引致严重危害。•急救措施：皮肤接触：脱去被污染外衣，水洗或者就医•眼睛接触：提起眼睑水洗至少15分钟，就医•食入：饮温水，催吐，就医•吸入：脱离现场至新鲜空气处，输氧，就医•三、肉桂酸•安全性：肉桂酸的毒性很低,大鼠、小鼠和派鼠的总性ID泪均大于5000mg/kg•健康危害：大量食入有毒•四、苯乙烯：•安全性：本品易燃，为可疑致癌物，具刺激性,对眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用•健康危害:急性中毒：高浓度时，立即引起眼及上呼吸道粘膜的刺激•急救措施：就医五、四氯化碳毒性综述：其蒸气刺激粘膜，麻醉中枢神经，对肝、肾有严重损害呼吸中毒：吸入高浓度的蒸气，可出现中枢神经系统抑制和胃肠道症状。较严重者数小时或数天后出现中毒性肝肾损伤，甚至发生肝坏死、肝昏迷或急性肾功能衰竭。可因室颤和呼吸中枢麻痹而猝死。口服中毒：肝肾损害明显。少数病例发生周围神经炎、眼球后视神经炎。接触中毒：皮肤直接接触可致损害。慢性中毒：神经衰弱综合征、肝肾损害、皮炎急救措施：就医•六、丙二酸•安全性：本品可燃，具腐蚀性、刺激性，可致人体灼伤。•危险特性：粉体与空气可形成爆炸性混合物,当达到一定浓度时,遇火星会发生爆炸。受高热分解,放出刺激性烟气。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳•健康危害：本品对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用，高浓度时有损害作用。接触后可引起烧灼感、咳嗽、喉炎、头痛、恶心和呕吐等。•环境危害：对环境有危害，对水体和大气可造成污染。•急救措施：隔离泄漏污染区，限制出入，切断火源。严重者就医•七、乙烯铜•安全性：具有较强的麻醉作用。•急性中毒：吸入高浓度乙烯可立即引起意识丧失，无明显的兴奋期，但吸入新鲜空气后，可很快苏醒。对眼及呼吸道粘膜有轻微刺激性。•急救措施：移至新鲜空气处，严重者就医•八、肉桂醛•安全性：毒性不大三废处理•废气：产生少量有毒气体的实验室应在通风柜中进行，通过排风设备将少量赌气排到室外，产生大量有毒气体的实验室，必须有吸收或者处理装置•废渣：少量有毒废渣应在指定地点深埋于地下•废液：废液的处理与其性质有关，不同的废液处理方法不同合成路线的选择•进过对比与讨论，我们选择使用Perkin法来合成肉桂酸理化性能常数名称分子量密度熔点℃沸点℃溶解度：克/100ml溶剂水醇醚苯甲醛106.121.044-261780.3∞∞乙酸酐102.081.082-7313812溶不溶肉桂酸148.161.2481333000.0424溶实验操作草案•实验仪器：250ml三口瓶酒精灯铁架台空气冷凝管水蒸气发生装置干燥管直形冷凝管热水漏斗滤纸锥形瓶•实验药品：无水醋酸钾6g苯甲醛6ml乙酸酐11ml实验装置图制备肉桂酸的反应装置图水蒸气蒸馏装置操作步骤250ml三口烧瓶加入6g无水醋酸钾、11ml乙酸酐和6ml苯甲醛按照反应装置图搭好实验装置加热回流60分钟冷却至60℃以下，加入40ml水浸泡用玻璃钉轻轻压碎固体，搭好水蒸气蒸馏装置蒸馏蒸馏至无油出现冷却，移至400ml烧杯中，加入40ml10%NaOH水溶液，使肉桂酸溶解后再加入适量水和适量活性炭加热至沸腾，脱色；趁热过滤，冷却至室温后移至500ml烧杯，边搅拌边加入1:1盐酸调节溶液至pH=3冷却，结晶完全，过滤，称量，观察。终点控制方法及产品分析测试•反应结束的标志是反应时间已到规定时间，有小量固体出现。反应结束后，再加热水，可能会出现整块固体•薄层色谱法•取肉桂酸适量，精密称定，加甲醇制成每1ml含4mg的溶液，作为供试品溶液。照薄层色谱法（中国药典2000年版一部附录VIB）试验，分别吸取供试品溶液各5μl、15μl和25μl，分别点于同一以羧甲基纤维素钠为黏合剂的硅胶GF254薄层板上，以石油醚（30～60℃）-甲酸乙酯-甲酸（15：5：1）上层溶液为展开剂，展开，取出，晾干，置紫外光灯(254nm)下检视。供试品色谱中，在肉桂酸点样量分别为20μg、60μg及100μg时，均未见杂质斑点。粗产品分离提纯•采用重结晶及水蒸气蒸馏法进行提纯：•水蒸气蒸馏：通过水蒸气发生装置，用大量的水蒸气流过，除去有机物中可带走的杂质，从而达到分离提纯有机化合物的目•的。再把固体粗产物溶解在热的溶剂中，使之成为饱和溶液，冷却后，由于溶解度降低，溶液成为过饱和溶液而析出晶体。结束放映