第一组奈乙醚的生产优秀课件.ppt

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1、第一组奈乙醚的生产第1页，本讲稿共28页合成路线和生产方法徐健第2页，本讲稿共28页-萘乙醚的生产方法生产方法特点2-萘酚与无水乙醇作用法【1】先将2-萘酚、无水乙醇、浓硫酸混合，加热回流数小时，然后回收乙醇，将反应物用水洗、碱洗，分出油层，再经干燥、减压蒸馏而得。该方法的缺点是：反应温度高，反应时间长，产率低，生产效率低，易生成乙醚等副产物，产品质量低，而且设备腐蚀严重，造成设备维护更新频繁，增加产品的生产成本。此外还对环境产生污染。相转移催化法N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，在碱性条件下使-萘酚与硫酸二乙酯反应合成-萘乙醚【2】用相转移催化剂（正四丁基溴化铵），在碱性条件下，以-萘酚和硫酸二乙

2、酯为原料醚化制得，产率为81%。大连大学师范学院化学系采用N，N-二甲基乙酰胺为溶剂，在碱性条件下，使-萘酚与硫酸二乙酯合成-萘乙醚，并与相转移催化剂作用下的合成进行了比较，从而找到了一条能得到高于文献产率的合成路线。（1）醚化：在250ml四口烧瓶中装上回流冷凝器、搅拌器和温度计在室温下先加入5g（0.11mol）氢氧化钠和20mlN,N-二甲基乙酰胺加热，开搅拌，通回流冷凝水，当温度达到35时，开始滴加19ml（0.11mol）硫酸二乙酯，于5min内滴加完毕，在该温度下反应3h，然后降温。第3页，本讲稿共28页续表：生产方法特点（2）分离：将反应液倾入盛有100ml10%的热氢氧化钠的溶

3、液中，激烈搅拌，静置分出有机层，并用乙醚萃取水层，萃取层与有机层合并。（3）减压蒸馏：将有机层减压蒸馏，收集138-140（160Pa）馏分，得到白色结晶，干燥。（4）提纯：将得到的白色结晶再用混合溶剂（乙醇：水=1:1）溶解，重结晶，得到白色带有香味闪光结晶，产率为94.2%。威廉逊法合成-萘乙醚（又名乙基化法）【3】乙基化方法合成-萘乙醚,主要是以-萘酚为原料,在碱性催化剂存在下,用卤代烷烃进行基化反应制得。常用的制备方法是:在搅拌条件下将原料和催化剂放入含有适当溶剂的反应器中,加热反应一段时间,蒸出溶剂以对溶剂进行回收,稍冷却后加入适量的水,继续冷却至室温,过滤洗涤至中性,得粗产品,烘干

4、,然后用适当的溶剂进行重结晶,即可得到最终产品-萘乙醚。如可采用碳酸钾为催化剂,-萘酚和溴乙烷为原料,采用二甲基甲酰胺(DMF)为反应介质,采用醇类溶剂作为粗产品的重结晶溶剂,可以制备出-萘乙醚。该方法具有操作简单，制备过程对设备腐蚀小，生产成本低等优点，但存在反应温度高、反应时间长、生产效率低等缺点，这在某种程度上也限制了其工业化的生产效益。【4】第4页，本讲稿共28页参考资料：【1】李子彬.中国化工产品大全（下卷）M.化学工业出版社.1994.Tb103【2】徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册M.化学工业出版社.1998.3-133【3】丁敬敏.化学实验技术（）M.化学工业出版社.200

5、8.58【4】魏东升.2萘乙醚的合成研究J.化学工程师,2004(1):63-64.第5页，本讲稿共28页各方法的质量产率、成本估算方法曹润虎第6页，本讲稿共28页各种方法的产率、原料的消耗量、生产成本估算及比较合成方法产率威廉逊法92.4%（6小时反应时间）缩合法98.7%（7小时反应时间）微波辐射法80%（20分钟反应时间）相转移催化法98%（7小时反应时间）参考文献：【5】韩广甸.赵树纬，李述更等游记之辈化学手册【M】.北京，化学工业出版社1991.261-262.【6】何坚，季儒英香料概论【M】.北京：中国石化出版社.1993.125-126.【7】蔡自由.相转移催化合成的研究【J】.

6、化工技术与开发，32（4）:4.第7页，本讲稿共28页威廉逊法威廉逊法(碱性催化剂碱性催化剂)【5】工艺：工艺：乙基化方法合成-萘乙醚,主要是以-萘酚为原料,在碱性催化剂存在下,用卤代烷烃进行基化反应制得。产率为85%。原料名称规格当前市场价格(元/克）每克成品使用原料量（g）每克成品使用原料单价（元/克）-萘酚99%0.0233.60.083碳酸钾99.9%0.00756.00.045无水乙醇99.97%0.00450.02溴乙烷99.0%0.0181.60.0288每克成品的生产成本（元）：0.1768备注：-萘酚：17500元/吨碳酸钾：7500元/吨溴乙烷：17700元/吨无水乙醇：4

7、000元/吨第8页，本讲稿共28页由表可知，选择由表可知，选择K2CO3为催化剂效果最好，原因可能是为催化剂效果最好，原因可能是NaOH碱性过强，而碱性过强，而Na2CO3碱性过弱碱性过弱两者都不利于反应。故选择两者都不利于反应。故选择K2CO3催化剂催化剂从表可知，收率随温度升高而提高且影响较大，温度在从表可知，收率随温度升高而提高且影响较大，温度在120时已有较大回流，时已有较大回流，故选择反应温度为故选择反应温度为120选择反应温度选择反应温度120,反应时间反应时间6h,反应物反应物-萘酚萘酚0.204mol，溴乙烷，溴乙烷0.20mol变化催化剂的用量，考察对收率的影响变化催化剂的用

8、量，考察对收率的影响由表可知，由表可知，K2CO3用量用量30.4g为最佳。为最佳。用量过少，反应生成的用量过少，反应生成的HBr不能完全中和，不能完全中和，过量会造成浪费，增加分散的用水量，过量会造成浪费，增加分散的用水量，造成一定的产品流失，影响收率。造成一定的产品流失，影响收率。第9页，本讲稿共28页相转移催化法【相转移催化法【6】工艺工艺：用相转移催化剂（正四丁基溴化铵），在碱性条件下，以-萘酚和硫酸二乙酯为原料醚化制得，产率为81%。原料名称规格当前市场价格(元/克）每克成品使用原料量（g）每克成品使用原料单价（元/克）-萘酚99%0.02314.40.3312氢氧化钠99%0.00

9、66.00.036四丁基氯化钠99.0%31.955.85溴乙烷99.0%0.01813.10.236每克成品的生产成本（元）：6.4532备注：-萘酚：17500元/吨氢氧化钠：600元/吨溴乙烷：17700元/吨四丁基氯化钠：300000元/吨第10页，本讲稿共28页缩合法【缩合法【7】工艺：工艺：先将2-萘酚、无水乙醇、浓硫酸混合，加热回流数小时，然后回收乙醇，将反应物用水洗、碱洗，分出油层，再经干燥、减压蒸馏而得。原料名称规格当前市场价格(元/克）每克成品使用原料量（g）每克成品使用原料单价（元/克）-萘酚99%0.023250.575浓硫酸98%0.00048100.0048无水乙醇

10、99.97%0.004300.12每克成品的生产成本（元）：0.6998备注：-萘酚：17500元/吨浓硫酸：480元/吨无水乙醇：4000元/吨第11页，本讲稿共28页毒性、防护措施以及三废处理方法刘娜第12页，本讲稿共28页溴乙烷溴乙烷危险性概述：危险性概述：健康危害：本品具有麻醉作用。对眼和呼吸道刺激较轻，对肝、肾、心肌有损害。本品可由呼吸道和皮肤进入人体。急性中毒：表现有头痛、眩晕、面部潮红、瞳孔散大、脉搏加速、四肢震颤、呼吸困难、紫绀、虚脱，甚至呼吸麻痹。慢性中毒：表现有头痛、头晕、四肢乏力和麻木、身体沉重感。随病情发展，可有四肢无力加剧、肌力减退、行走困难、腱反射亢进。可发生语言障

11、碍，眼球、手指震颤，流涎。燃爆危险：本品极度易燃，有毒，具刺激性。急救措施：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。就医。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。第13页，本讲稿共28页食入：饮足量温水，催吐。就医。消防措施：消防措施：危险特性：其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。受高热分解产生有毒的溴化物气体。受光照或火焰下易分解生成溴化氢和碳酰溴。与强氧化剂接触可发生化学反应。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、溴化氢。灭火方法：

12、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：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。接触控制接触控制/个体防护：个体防护：中国MAC(mg/m3)：未制定标准前苏联MAC(mg/m3)：5TLVTN：OSHA200ppm,891mg/m3;ACGIH5ppm,22mg/m3TLVWN：未制定标准工程控制：密闭操作，局部排风。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。眼睛防护：一般不需要特殊防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。身体防护：穿防毒物渗透工作服。手防护：戴防化学品手套。其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。单

13、独存放被毒物污染的衣服，洗后备用。注意个人清洁卫生。废弃处置：废弃处置：废弃处置方法：用控制焚烧法处置。焚烧炉排出的卤化氢通过酸洗涤器除去。第14页，本讲稿共28页无水乙醇无水乙醇成分/组成信息有害物成分含量CASNo.一、燃烧爆炸危险性燃烧性:不燃。危险特性:与水和水蒸气大量放热，形成腐蚀性溶液。遇潮时腐蚀铝、锌和锡，并放出易燃易爆的氢气。稳定性：稳定。避免接触的条件：潮湿空气。禁忌物：强酸、可燃物、二氧化碳、过氧化物、水。二、毒性及健康危害侵入途径：吸入、食入。毒性：腐蚀性。健康危害：本品有强烈刺激和腐蚀性。粉尘刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔；接触眼睛和皮肤可引起灼伤；误服可导致消化道灼伤，黏

14、膜糜烂、出血和休克。三、急救皮肤接触：脱去污染的衣着、用流动清水冲洗。眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗15分钟，就医。吸入：脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸畅通。必要时人工呼吸、就医。食入：误服者给饮足量温水，或催吐、就医四、防护措施工程控制：生产过程密封，加强通风。呼吸系统防护：空气浓度超标时，应该佩戴防毒面具。眼睛防护：一般不需要特殊防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。防护服：穿工作服。手防护：必要时戴防护手套。其它：工作现场严禁吸烟。保持良好的卫生习惯。第15页，本讲稿共28页氢氧化钠氢氧化钠危险性概述健康危害：本品有强烈刺激和腐蚀性。粉尘刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔；皮肤和眼直接接触

15、可引起灼伤；误服可造成消化道灼伤，粘膜糜烂、出血和休克。环境危害：对水体可造成污染。燃爆危险：本品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。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。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。消防措施危险特性：与酸发生中和反应并放热。遇潮时对铝、锌和锡有腐蚀性，并放出易燃易爆的氢气。本品不会燃烧,遇水和水蒸气大量放热,形成腐蚀性溶液。具有强腐蚀性。有害燃烧

16、产物：可能产生有害的毒性烟雾。灭火方法：用水、砂土扑救，但须防止物品遇水产生飞溅，造成灼伤。接触控制/个体防护监测方法：酸碱滴定法；火焰光度法工程控制：密闭操作。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，必须佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时，佩戴空气呼吸器。眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。身体防护：穿橡胶耐酸碱服。手防护：戴橡胶耐酸碱手套。其他防护：工作场所禁止吸烟、进食和饮水，饭前要洗手。工作完毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。第16页，本讲稿共28页-萘酚萘酚 危险性概述健康危害：对眼睛、皮肤、粘膜有强烈刺激作用。可引起出血性肾炎。误服后，能引起呕吐、腹泻、腹痛、痉

17、挛、贫血、虚脱。有报道，还可引起溶血性贫血。燃爆危险：本品可燃，有毒，具强刺激性。急救措施皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。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：饮足量温水，催吐。洗胃，导泄。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、成分未知的黑色烟雾。灭火方法：消防人员须戴好防毒面具，在安全距离以外，在上风向灭火。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。监测方法：高级液相色谱法工程控制：

18、严加密闭，提供充分的局部排风。现场备有冲洗眼及皮肤的设备。呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，必须佩戴防尘面具（全面罩）。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器。身体防护：穿连衣式胶布防毒衣。手防护：戴橡胶手套。其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。及时换洗工作服。避免接触的条件：光照。第17页，本讲稿共28页合成路线的选择理由：虽然2-萘酚与无水乙醇作用法成本低，但杂质多，产率低，对设备要求高。威廉逊法操作简单，制备过程对设备腐蚀小，生产成本低等优点。从实验室的可行性方面是最具有优势的。选择：威廉逊法第18页，本讲稿共28页产品用途，原料产品的理化常数指标缪杰第19页，本讲稿共28页二、产品

19、的用途以及原料、产品的理化常数指标产品用途：产品用途：醚类合成香料。主要用作橙花、草莓等香料的调合香料，也可直接作为橙花精使用。还可用作香皂香料。用于皂用的茉莉、橙花、古龙型等。可作为增甜和花香剂，常与甲基萘基甲酮、邻氨基苯甲酸甲酯、橙叶油等共用。与芳樟醇和其酯类、松油醇和其酯类、苯乙酸异丁酯、少量十一内酯等能很好协调混合。如与甲位戊基桂醛等沸点稍高的香料共用时效果更好。第20页，本讲稿共28页名称名称外外观观分子量分子量溶解性溶解性熔点熔点/沸点沸点/折光率折光率/20/20相相对对密度密度/20/20/4/4LD50/mg/kLD50/mg/kg g-萘乙醚白色晶体172.23不溶于水，溶

20、于乙醇37.52821.0606-溴乙烷无色或微黄色透明液体108.97难溶于水，溶于多种有机溶剂-11938.21.42421.46121350mg/kg(大鼠经口)碘乙烷无色澄清重质液体，有醚的气味155.97不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂-10872.41.93330(大鼠静脉)；560(小鼠静脉)硫酸二乙脂无色油状液体154.18不溶于水，溶于乙醇乙醚-252081.40041.172880mg/kg（大鼠经口）-萘酚白色至淡红色片状晶体114.17不溶于冷水溶于热水，乙醇，乙醚，乙醛，氯仿，苯1232851.2172420mg/kg(大鼠经口)第21页，本讲稿共28页名称名称

21、外外观观分子量分子量溶解性溶解性熔点熔点/沸点沸点/折光率折光率/20/20相相对对密密度度/20/4/20/4LD50/mgLD50/mg/kg/kg结晶硫酸氢钠无色单斜系晶体120.06溶于水不溶于液氨58.5无资料2.435(13)-氢氧化钠无色透明晶体40.01易溶于水水并溶于乙醇和甘油318.413902.130-无水乙醇无色透明液体46.07溶于水甲醇乙醚氯仿-11478.31.36110.7894-第22页，本讲稿共28页实验室草案以及分离提纯的草案徐健第23页，本讲稿共28页仪器仪器：100ml圆底烧瓶，烧杯，球形冷凝管，加热套，布氏漏斗，抽滤瓶。试剂试剂：4g（0.071mo

22、l）氢氧化钾，无水乙醇，5g（0.035mol）-萘酚，3ml（0.037mol）溴乙烷。实验步骤实验步骤（1）安装带有电动搅拌的回流反应装置。在100ml圆底烧瓶中，加入4g（0.071mol）氢氧化钾与50ml无水乙醇的混合液，然后加入5g（0.035mol）-萘酚，待溶解后慢慢加入3ml（0.037mol）溴乙烷。（2）在热源上加热回流1.5到2h。（3）反应完毕，将反应液倒入盛有150ml碎冰的烧杯中，冰充分搅拌。抽滤收集固体，用约20ml冷水分两次洗涤固体，抽滤得到粗产物。第24页，本讲稿共28页粗产物的提纯：粗产物的提纯：将沉淀移入将沉淀移入100mL锥形瓶中，加入锥形瓶中，加入2

23、0mL 95乙醇溶液，装上回流冷凝管，在水浴中加乙醇溶液，装上回流冷凝管，在水浴中加热，保持微沸热，保持微沸5min。撤去水浴，待冷却后，。撤去水浴，待冷却后，拆除装置。将锥形瓶置于冰拆除装置。将锥形瓶置于冰-水浴中充分冷却水浴中充分冷却后，抽滤。滤饼移至表面皿上，自然晾干后，后，抽滤。滤饼移至表面皿上，自然晾干后，称量质量并计算产率称量质量并计算产率第25页，本讲稿共28页普通回流装置1圆底烧瓶；2冷凝管第26页，本讲稿共28页1.测熔点所需仪器：X4显微熔点测定仪将测出的熔点和它的文献值进行比较2.红外光谱测定所需仪器：IR408分光光度计将得到产品的吸收峰和振动峰和-奈乙醚的标准红外光谱进行比较!原料，产品的分析测试草案（徐健）第27页，本讲稿共28页谢谢观看第28页，本讲稿共28页