苯甲酸制备 一．设计思想 苯甲酸是一种可作为食品饲料防腐剂，醇酸树脂和聚酰胺的改造剂，医药和染料中间体的精细化学品，工业生产以甲苯液相空气氧化法为主，在实验室制备主要采用甲苯高锰酸钾氧化法，实验过程中存在反应持续时间长，产率低等问题。〈3〉以苯甲醛为原料进行歧化反应可制得苯甲酸与苯甲醇，但该制备实验基本操作较多，包括萃取洗涤干燥蒸馏重结晶等，实验最终产品既有固体又有液体，能够全面反映基本操作技能，但是该方法用时长，实验效率不高。〈5〉高锰酸钾是水溶性试剂，难与油溶性试剂甲苯反应,在十六烷基三甲基溴化铵为催化剂的条件下实现甲苯的高锰酸钾氧化具有良好的转化效果。〈4〉Monsanto公司开发了利用二乙醇胺催化脱氢制备氨基二乙醇钠的方法，以苯甲醇为原料，在催化氧化法制备被甲酸反应中使用的铜催化剂可以重复使用，整个过程没有有害废物排放，为环境友好化学反应。〈2〉利用高锰酸钾氧化甲苯生成苯甲酸，高锰酸钾水溶液与有机相极难相互溶解，进行非均相的氧化反应。在试验过程中，由于甲苯处于回流状态，高锰酸钾分批加入，使反应更加难以控制，因此造成实验产率低，甚至使实验失败。相转移催化是一种有机合成新方法众所周知，多数有机物不溶于水，在有机反应中存在有机相和水相两相，如果没有相转移催化，则反应速度慢，甚至不能发生反应。相转移催化剂能使离子化合物与不溶于水的有机化合物在弱极性溶剂中进行反应或加速反应〈1〉本实验采用在十六烷基三甲基溴化铵为相
转移催化剂作用下高锰酸钾氧化法制备苯甲酸。 二．合成路线 三．实验所需仪器 圆底烧瓶（250ml）,球形冷凝管，温度计，量筒，抽滤瓶，布氏漏斗，电热套。 四．所需试剂 五．实验装置 名称相 对 密 度性状分子量熔点/摄氏 度 沸点/摄氏 度 溶解性折 光 率 投料量 水醇酮 高锰酸钾紫色 柱状 晶体 158 240 高温分解 6.4 微溶微溶8.5g 0.053mol 甲苯0.8 7 无色 透明 液体 92.14 -95 110.6 不 溶 混溶混溶 1.4 96 7 2.7ml0.0 25mol 十六烷基三甲基溴化铵364.446 237-250 13 g/l 易容易容0.2g 苯甲酸鳞片 状或 针状 晶体 122.12 122.13 0.3 5g/ ml 混溶混溶
实验12甲苯液相催化氧化制苯甲酸 一．实验目的 1.了解芳烃液相催化氧化的反应特点和影响因素，气液反应器的特点； 2.掌握气液反应的一般规律和甲苯液相氧化的实验技术； 3.认识均相络合催化在化学工业中的重要意义。 二．实验原理 苯甲酸又名安息香酸，白色鳞状结晶或针状结晶，具有安息香或苯甲醛的气味。 苯甲酸除以苯甲酸钠的形式作为食品、化妆品和饮料等防腐剂外，还是基本有机合成的重要原料。用它可以合成医药、染料、增塑剂、农药和树脂等，如苯甲酸与一缩二乙醇、苄醇等反应生成酯，作为 PVC 一类塑料的增塑剂。 苯甲酸工业生产方法有三种：甲苯液相空气氧化法、苄川三氯水解法和邻苯二甲酸酐脱羧法。其中甲苯液相空气氧化法由于技术成熟，原料易得，应用最为广泛。 甲苯液相氧化反应过程是以自由基机理进行的，首先在催化剂的作用下进行引发，然后再进行链的增长生成过氧化物，最后终止反应。过氧化物不稳定会分解成醛，而苯甲醛在反应体系中极易进一步氧化成酸。甲苯液相空气氧化化学反应式为： 在工业上，采用的反应器为鼓泡式反应釜或反应塔，压缩空气作氧化剂，乙酸、环烷酸、硬脂酸和异辛酸等的钴盐或锰盐为主催化剂，溴化物为促进剂，反应条件为温度 120-160 ℃，压力 0.3-1.5MPa 左右，反应产物中除了有苯甲酸外，还有 O.5-l%的苯甲醛和少量的苯甲酸苄酯。工业上甲苯转化率约为 80-90%，选择性为 90% 以上，氧化液经分离精馏得到粗品，经结晶精制可得到成品。 本实验装置模拟工业生产中的氧化反应单元装置，采用鼓泡塔为气液反应器形式，通过实验操作，了解工业生产苯甲酸的工艺流程和气液反应器的特点。 三．实验装置流程和试剂 本实验采用空气作为氧化剂， Co 含量为 11%的环烷酸钴为催化剂，苯甲醛为引发剂。 实验装置实物图见图2-12-1。实验流程见图2-12-2，来自空压机 1 的压缩空气由单向阀2进入缓冲罐3，然后由鼓泡塔4下端进入鼓泡塔进行鼓泡反应，反应中生成的水和夹带出的甲苯进入冷凝器5进行冷凝，气体与冷凝液冷凝器5下部进行气液分离，液相进入油水分离器6进行油水分离，油相甲苯由回流管7回流到反应器中部。气相经尾气阀8减压后进入气体流量计9后放空。 冷凝器为不锈钢列管式，冷却水走壳程，物料走管程。反应器为不锈钢材质，外壁缠有电热带以给反应器供热，反应器内的温度测定与控制由 XMT - 3000 数字式智能温度控制器进行控制。空压机输出压力由表P1指示，P2为反应压力。反应温度由热电偶K测量，并由温度控制仪12显示和控制。
年产4万吨苯甲酸催化加氢制苯甲醛 的工艺设计 摘要设计项目：4万吨/年苯甲酸催化加氢制苯甲醛工艺设计苯甲醛是一中很重要的化学中间体，但传统的苯甲醛生产方法对环境污染非常严重，所以清洁生产苯甲醛成为现下研究的热点。 在本设计中由苯甲酸还原反应得到苯甲醛。以苯甲酸为原料，在氢气的作用下制备苯甲醛。该工艺生产简单，不污染环境，自制ZnO催化剂性能优良，具有环保与经济双重价值。本论文设计对整个反应进行了物料恒算,热量恒算,设备选型及计算。最后绘制了生产工艺流程图,物料流程图,车间平面布置图,车间立面布置图。7599 1 任务的来源本设计是针对苯甲醛进行设计，以专业基础课的学习为基础，设计合理的工艺流程，选择相应的工艺设备等。其目的是提高解决化工产品生产车
间设计实际问题的能力；掌握化工工艺流程设计、物料恒算、热量衡算、设备选型等的基本方法和步骤；从技术上的可行性与合理性两个方面树立正确的设计思想。通过本课程设计，也提高了运用计算机设计绘图的能力。 2 设计标准 本设计参考了以下国家标准和规定 （1）生产过程危险品和有害因素分类与代码（GB/T13816-1992） （2）常用危险化学的分类标准（GB13690-1992） （3）压力容器中化学介质典型危害和爆炸危险程度分类（HGJ43-1991） （4）工厂防火规定（GBJ16-1987） （5）污水综合排放规定（GBJ8978）
（6）钢制压力容器（GB150） （7）管壳式换热器标准（GB151） （8）工艺系统设备布置设计规定（HG20570） （9）化工装置管道布置设计规定（HG/T20549） 3 设计原则及主要设计指标 2 Design Standards The design references the following national standards and regulations. (1)Production of dangerous goods and harmful factors in classification and code.（GB/T13816-1992） (2)Dangerous chemical commonly used in the classification criteria. （GB13690-1992）
适用专业：无机化学、分析化学、有机化学、物理化学 1. 氯甲酸异丁酯 2. 对甲苯磺酰氯 3. 间氯过氧苯甲酸 4. 四丁基溴化铵 5. (E )- 2,3-二甲基-1-苯基-1-戊烯 6. 1,7,7-三甲基-双环[2.2.1]庚-2-酮 7. (S )-苯丙氨酸（费舍尔投影式） 8. (S, S )- 2,3-二羟基丁二酸（费舍尔投影式） 9. OCH 3 O 10. CHO OCH 3 NO 2 11. N N 12. NH 2 O NH 13. 14. 15. H COOH OH 2CH 3 16. 1. 下列化合物中含有sp 2杂化轨道的碳原子的化合物为（ ） 2. 下列化合物中，不能跟乙炔钠反应的是（ ） A. CH 3CH 2CH 2Br B. CH 3CH 2OCH 2CH 3 C. CH 3CH 2OH D. CH 3COCH 3 3. 二氯丙烷可能的构造异构体数目是多少？（ ） A.2 B.4 C. 5 D. 6 4. 下列物质中碱性由强到弱的排列顺序是（ ） （1）氢氧化钠 （2）乙醇钠 （3）苯酚钠 （4）叔丁醇钠 A. (1)(2)(3)(4) B. (1)(4)(2)(3) C. (1)(2)(4)(3) D. (4)(2)(1)(3) 5. 下列试剂中，亲核性最强的是（ ） A. 苯硫酚钠 B. 苯酚钠 C. 对甲氧基苯硫酚钠 D. 对甲氧基苯酚钠 6. 2,5-二甲基环戊烷甲酸总共有多少种立体化学异构体？（ ） A . 2 B . 4 C . 5 D . 6 7. 下列化合物最容易与水反应的是（ ） A. 乙酸酐 B. 乙酸乙酯 C. 乙酰胺 D. 乙酰氯 一、命名或写出化合物的结构式（如有立体异构体请注明R/S ，E/Z 等）（本大题共16小题，13-16题每小题2分，其它每小题1分，共20分） 二、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） A . CH 3CH 3 B . CH 3CH 2OH C . CH 3CHO D .CH≡CH CH 3
实验八 苯甲酸的制备 一、 试验目的 1.掌握甲苯液相氧化法制备苯甲酸的原理和方法。 2.了解苯甲酸在水中的溶解度变化，学习减压过滤方法。 二、实验原理 主要性质和用途 苯甲酸（benzoic acid ）俗称安息香酸，常温常压下是鳞片状或针状晶体，有苯或甲醛的臭味，易燃。密度1.2659（25℃），熔点121.25℃，沸点249.2℃，折光率1.53947（15℃），微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯、二硫化碳、四氯化碳和松节油。可用作食品防腐剂、醇酸树脂和聚酰胺的改性剂、医药和染料中间体，还可以用于制备增塑剂和香料等。苯甲酸及其钠盐对钢铁材料具有防锈作用。 苯甲酸的生产方式有三种：甲苯液相空气氧化法、三氯甲苯水解法、邻苯二甲酸酐脱酸法。其中以空气氧化法最为常见。 本实验是用KMnO 4为氧化剂，由甲苯制备苯甲酸，反应式如下： KMnO 4+COOK + MnO 2+ H 2O + HCl COOH + KCl CH 3COOK 三、仪器与药品 三口烧瓶（250ml ）、球形冷凝管、温度计（0～300℃）、量筒（5ml 、10ml ）、标准瓶塞、温度计套管、滤纸、吸滤瓶（500ml ）、布氏漏斗（?80mm ）、pH 试纸（1～14）、刚果红试纸、烧杯（100ml 、250ml ）、洗瓶、药匙、表面皿、水浴盆、真空泵、天平、电炉子、石棉网、电热套。 沸石、冰、甲苯、高锰酸钾、浓盐酸、蒸馏水。 四、实验步骤 在250ml 三口烧瓶中，加入2.7ml 甲苯和100ml 蒸馏水，中口装上冷凝器，
左口装上温度计，右口用标准塞密封，注意温度计的水银球浸入液面。 用电热套加热三口烧瓶，使溶液至沸，从右口分批少量加入8.5g高锰酸钾，继续煮沸并间歇摇动三口烧瓶，直到观察不到甲苯层，此时温度不再升高，回流液中不出现油珠为止（大约4h）。在实验中注意记录变化，从反应液沸腾开始每10min记录一次，直到温度30min内无变化时实验结束。 将反应混合液趁热减压过滤，并用少量热水洗涤滤渣，然后将滤液放在冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸全部析出为止。（酸化可用刚果红试纸检测，pH≈3时试纸变蓝），析出的苯甲酸减压过滤，用少量冷水洗涤滤饼，挤压去水分后，将产物在沸水浴上干燥。然后称重并计算产率。 若要得到纯净产品，可在水中重结晶。 五、思考题 1.氧化反应中，影响苯甲酸产量的主要因素有那些？ 2.反应液温度的变化与反应程序有什么关系？ 3.反应完毕后，滤液为什么呈紫色？为什么加亚硫酸氢钠可以褪去紫色？ 4.从滤渣MnO2中冲洗下来的是什么？为什么用热水洗涤而不用冷水？ 5.用少量冷水冲洗苯甲酸时，洗下去的是什么物质？ 6.精制苯甲酸还有什么方法？ 六、备注 1.滤液如呈紫色，可加入少量亚硫酸氢钠使紫色褪去后重新减压过滤。 2.苯甲酸在水中得溶解度随温度的升高而增大，例如，0℃时为0.17g/100g 水，18℃时为0.27g/100g水，75℃时为2.29g/100g水，95℃时为6.89g/100g水。
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 有机化学 一、单项选择题： 1.下列碳正离子，最稳定的是 （ ） A. B. C. H 2C CHCHCH 3 H 2C CHCH 2CH 2 (CH 3)3C D. 2.含有伯、仲、叔和季四种类型的碳，且分子量最小的烷烃是 （ ） A B C D.(CH 3)3CCH 2CH 3(CH 3)3CCHCH 3CH 3 (CH 3)3CCHCH 2CH 3CH 3 (C 2H 5)3CCHCH 2CH 3 CH 3 3.下列化合物中，具有芳香性的是 （ ） A B C D 4.下列化合物中，所有的原子可共平面的是 （ ） A. B. D.C.H 2C C H 2C C CH 2 CH 3CH 2C CH C CH 2 C 6H 5CH CHC 6H 5CH 3CH 3 5.下列化合物中，烯醇式含量最高的是 （ ） A B C D CH 3COCH 2COOC 2H 5CH 3COOC 2H 5 CH 3COCH 2COCH 3 C 6H 5COCH 2COCH 3 6.下列化合物不属于苷类的是 （ ） 2H 52H 5 2OH D.A. B. C. HOH 2N NH O O 7.下列烷烃，沸点最高的是 （ ） A B C CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 CH 3CHCH 2CH 3 CH 3 CH 3CCH 3 CH 3 CH 3 8.下列负离子，最稳定的是 （ ） A B C D O H 3C O O 2N O Cl O H 3CO 9.受热后脱水、脱酸生成环酮的是 （ ） A.丙二酸 B.丁二酸 C.戊二酸 D.己二酸 10.下列化合物，属于（2R ，3S ）构型的是 （ ）
第4期1998年12月 无 机 化 学 学 报 JOU RNA L OF IN ORGAN IC CHEM IST RY V ol 14,No 4 Dec ,1998 Co Mo P氧化物催化剂的甲苯选择性氧化制苯甲醛 葛 欣 张惠良* 时 杰 陈见强 (南京大学化学系,南京 210093) 研究了一系列铈钼磷复合氧化物对甲苯选择性氧化制苯甲醛反应的催化性能。实验表明:当Ce M o P比为2 1 0 2、温度为485 、空气/甲苯为10时,反应活性最好。采用了XRD、IR、U V DR S、XPS和其他技术对催化剂样品的组成、结构、表面状态及性质进行了表征。 关键词: 铈钼磷氧化物 甲苯 苯甲醛 选择氧化 从规模效益和环境保护的角度来考虑,空气催化氧化甲苯法取代苄氯水解制备苯甲醛具有潜在的应用前景,关键是选取合适的催化剂,其中钼基或钒基复合氧化物体系表现出较为良好的反应性能[1 4]。前文[2,4]的研究结果表明:在钼基氧化物中,Mo6+是选择性氧化反应的活性中心,其他离子如Fe3+、Ce4+等通过Mars Van Krevelen机理中的电子循环转移,使Mo6+得以保持,从而改善了催化性能。元素P的加入[5],可增强催化剂表面的酸性,提高甲苯的活化能力。本文报道了制备一系列不同原子配比的铈钼磷复合氧化物作为催化剂,研究了其对甲苯选择性氧化制苯甲醛反应活性的影响,并试图将催化剂的组成、结构和表面性质等与反应活性进行关联。 1 实验部分 1 1 样品的制备 按一定的Ce Mo P原子配比,称取相应重量的硝酸铈氨、仲钼酸氨和磷酸,配成水溶液,搅拌混合,并用氨水调节至一定pH值,将所得悬浊液在旋转薄膜蒸发器中蒸发去水,经110 烘烤17h后,于空气中500 焙烧10h,压片成型,粉碎过筛,取20 40目的样品备用。 1 2 样品催化活性的测定 固定床反应器,催化剂用量1g,用催化剂用量的3倍体积石英砂稀释,床层温度485 ,空气 甲苯为10,空速为1200h-1,产物于液氮下收集,以对 二甲苯为内标,采用气相色谱分析。产物中除苯甲醛以外,还有苯、苯醌、苯甲酸、马来酸酐、CO和CO2等。 1 3 样品的表征 采用ASAP2000型孔径/比表面积仪,He载气,N2吸附质,在液氮温度下测定比表面积( )。运用D/MAX RA型X射线衍射仪,Cu靶,石墨单色器,在电流50mA、电压30kV功率 收稿日期:1997 10 07。 收修改稿日期:1998 01 13。 南京大学现代分析中心测试基金资助项目。 *通讯联系人。 第一作者:葛 欣,男,36岁,副教授;研究方向:物理化学及多相催化的研究。
开题报告题目苯甲醛的合成工艺技术 姓名 所在系部 专业班级 指导教师 2012 年 12 月
一、选题的背景与研究意义 背景：苯甲醛(Benzaldehyde)，无色或浅黄色，是一种强折射率的挥发性油状液体，具有苦杏仁味，故又称苦杏仁油。 苯甲醛的熔点－26℃，沸点178℃，相对密度 1.0415（104℃）。能与乙醇、乙醚、氯仿等混溶，微溶于水。能进行水蒸气蒸馏。苯甲醛的化学性质与脂肪醛类似，但也有不同。苯甲醛不能还原费林试剂；用还原脂肪醛时所用的试剂还原苯甲醛时，除主要产物苯甲醇外，还产生一些四取代邻二醇类化合物和均二苯基乙二醇。在氰化钾存在下，两分子苯甲醛通过授受氢原子生成安息香。苯甲醛还可进行芳核上的亲电取代反应，主要生成间位取代产物，例如硝化时主要产物为间硝基苯甲醛。 研究意义：本论文对甲苯侧链氯化水解法制备苯甲醛产品的方法进行了研究，提高了苯甲醛的收率，并得到了最佳工艺条件。重点考察了直接碱性水解和酸碱复合水解，甲苯氯化时反应时间、光照效率，蒸馏时真空度、塔顶出料液时的温度对收率的影响。从国内市场来看，无氯苯甲醛市场需求很大。为了满足市场对苯甲醛日益增长的需要，研究和开发一条经济、有效的制备苯甲醛的新途径是十分必要和有意义的。甲苯氯化水解法就是一种适于大量生产无氯苯甲醛的好方法。 ①可以充分利用甲苯催化重整过程的迅速发展，使得甲苯价廉易得，产量不断增长。从甲苯的有效利用和经济效益两方面来考虑，甲苯作为苯甲醛的生产原料，可说是最理想的选择。 ②生产大量无氯苯甲醛，以满足食品、香料、化妆品、医药等工业对无氯苯甲醛的日益增长的需要。 ③由甲苯生产无氧苯甲醛可创造可观的经济利益。甲苯的价格较苯甲醛低得多，甲苯一般为4000元/吨，而苯甲醛为16000元/吨。 总之甲苯氯化水解法是一种价廉物美的苯甲醛生产方法，生产能力大，污染少，是值得研究开发的方法。 由于甲苯液相空气氧化法仍存在低选择性或低收率的最大不足，所以至今仍没找到一种有效的适合工业生产的方法。其根本原因是苯氧化成苯甲醛，从而很难控制氧化深度。 甲醛极易被O 2
实验四十六 苯甲酸乙酯的制备 化工10-4 谭锡森 33 一、摘要： 苯甲酸乙酯（2109O H C ）无色透明液体。能与乙醇、乙醚混溶；不溶于水。用于配制香水香精和人造精油。本实验将用苯甲酸酯化制取苯甲酸乙酯。再取适量样品做鉴定实验。 关键词：苯甲酸 苯甲酸乙酯 酯化反应 样品鉴定 二、前言： 苯甲酸乙酯（2 109O H C ）稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油；也大量用于食品中，也可用作有机合成中间体、溶剂如纤维素酯、纤维素醚、树脂等。本实验利用酯化反应法制备，直接从苯甲酸→苯甲酸乙酯，再利用相应的物理、化学、光谱等方法鉴定它的存在！ 实验原理： 直接酸催化酯化反应是经典的制备酯的方法，但反应是可逆反应，反应物间建立如下平衡: COOH C 2H 5OH COOC 2H 5H 2O 因为这是反应可逆，为提高酯的转化率,使用过量乙醇 （价格相对便宜）或将反应生成的水从反应混合物中除去，就可以使平衡向生成酯的方向移动。另外，使用过量的强 酸催化剂，水转化成它的共轭酸H 3O +, 没有亲核性，也可 抑制逆反应的发生。 三、实验仪器及试剂：
苯甲酸8.0 过量无水乙醇20.0ml 浓硫酸 3.0ml Na2CO3 无水硫酸镁15.0ml环己烷乙醚分水回流装置、烧杯、加热套、玻璃棒、分液漏斗等装置图： 分水回流装置蒸馏装置 四、实验步骤： 1、制备样品：于50ml圆底烧瓶中加入：8.0g 苯甲酸；20ml乙醇；15ml环己烷；3ml浓硫酸，摇匀，加沸石。水浴上回流约2h，至分水器中层液体约5-6ml停止。记录体积，继续蒸出多余的环己烷和乙醇（从分水器中放出）。移去火源。加水30ml,分批加入固体Na2CO3中和至中性。除2种酸。即硫酸、苯甲酸。分液，水层用20ml 石油醚分两次萃取。合并有机层，用无水硫酸镁干燥。回收石油醚，加热精馏，收集210-213 oC馏分。 2、鉴定： 物理方法：取少量样品，用手扇动其，在闻其气味！应该稍有水果气味。 化学方法：酯与羟胺反应生成一种氧酸。氧酸与铁离子形成牢固的品红色的络合物。在试管中加入两滴新制备的酯，再加入5滴溴水。有溴水的颜色不变或没有白色沉淀生成，将5滴新制备的酯滴入干燥的试管中，在加入7滴3％的盐酸羟胺的95％酒精溶液和3滴2％的NaOH
实验12环己烷液相催化氧化制环己酮 一．实验目的 1.了解芳烃液相催化氧化的反应特点和影响因素，气液反应器的特点； 2.掌握气液反应的一般规律和环己烷液相氧化的实验技术； 3.认识均相络合催化在化学工业中的重要意义。 二．实验原理 三．实验装置流程和试剂 实验采用空气作为氧化剂，Co含量为11%的环烷酸钴为催化剂。 实验装置实物图见图12-1，实验流程见图12-2，来自空压机1的压缩空气由单向阀2进入缓冲罐3，然后由鼓泡塔4下端进入鼓泡塔进行鼓泡反应，反应中生成的水和夹带出的环己烷进入冷凝器5进行冷凝。气体与冷凝液冷凝器5下部进行气液分离，液相进入油水分离器6进行油水分离，油相环己烷由回流管7回流到反应器中部。气相经尾气阀8减压后进入气体流量计9后放空。 冷凝器为不锈钢列管式，冷却水走壳程，物料走管程。反应器为不锈钢材质，外壁缠有电热带以给反应器供热，反应器内的温度测定与控制由XMT-3000数字式智能温度控制器进行控制。空压机输出压力由表P1指示，P2为反应压力。反应温度由热电偶K测量，并由温度控制仪12显示和控制。 1.空气压缩机 2.单向阀 3.缓冲罐 4.鼓泡塔 5.冷凝器 6.油水分离器 7.回流管 8.尾气阀 9.流量计 10.进料阀 11.进料漏斗 12.温度控制器 P1.空气压缩机压力表 P2. 反应鼓泡塔压力 K.热电偶 V1.进气阀 V2.出料阀 V3.V4.放水阀 图 2-12-1 实验装置实物图
放空 图2-12-2 实验装置流程示意图 1.空气压缩机 2.单向阀 3.缓冲罐 4.鼓泡塔 5.冷凝器 6.油水分离器 7.回流管 8.尾气阀 9.流量计10.进料阀11.进料漏斗12.温度控制仪P1.空气压缩机压力表P2.反应鼓泡塔压力K.热电偶V1.进气阀V2.出料阀V3，V4.放水阀 四．实验步骤及分析方法 1 ．用烧杯量取 250ml 左右甲苯并用天平称重 (W0) ，用针筒将 0.5ml 左右催化剂加入反应液中并同时加入苯甲醛 3-5mL ，然后混合均匀。 2 ．完全打开尾气阀 8 和进料阀 10 ，将物料由进入漏斗11加入到鼓泡塔4中，然后将进料阀 10 关闭，关小尾气阀8 。 3 ．开启温控加热装置将温度设定到90 ℃，开启空压机向塔内鼓泡，压力到达 0.4MPa 左右。并记下开始时间。 4 ．当反应塔内温度到达90 ℃ 时将温度设定到110 ℃-12 5 ℃ ，后，同时调节尾气阀 9 ，使反应体系的压力在 0.4－0.6MPa 之间和气体流量控制在 100-150 L/h 之间。记录实验过程中的各种参数值。 5 ．到一定的反应时间 ( 约 3-5 小时 ) 后，停止对反应器加热，继续通气对反应器进行降温。 6 ．反应器温度到达80 ℃ 时打开阀门V2进行出料，将反应液放到三角瓶中称重得到反应液重量 (W1) 。 7 ．苯甲酸含量的测定（酸碱滴定方法） （1）从热的反应液中迅速移取2ml液体到事先精确称量过重量的三角烧瓶中。 （2）精确称量三角烧瓶和样品的重量，得到样品量G。 （3）在三角瓶中加入约50ml乙醇，震荡均匀。 （4）滴加3-4滴1%酚酞溶液，用已知浓度的标准NaOH溶液进行滴定至终点，记下所用的碱液体积V。
一、甲苯氯化水解法 1、工艺流程 甲苯控制条件进行侧链氯化，得到主要产物亚苄基二氯，再经酸性或碱性水 解及精馏可得苯甲醛，副产物苯甲酸。 酸性水解可用硫酸、磷酸、盐酸或甲酸等，并以锌或铁等金属盐为催化剂，如氢氧化锌、磷酸锌、月桂酸锌等，用量约为亚苄基二氯的 0. 05% ; 碱性水解 主要用碳酸钠（有的工厂用有几件替代可提高收率），在 70 ～ 80 ℃下水解 5 ～ 6 h，苯甲醛的收率为 96% ～ 97% 。 2、问题 A．水解法的废液处理有待解决 B．反应过程产生大量的氯化氢容易腐蚀设备及管道，对材质要求很高 C．产品含氯，不能直接应用于药品、香料的合成，必须增加产品精制工段，提高了产品成本 3、杭州电化集团的工艺改进 杭州电化集团有限公司所采用的新工艺是：甲苯侧链光照氯化生成二氯苄， 控制三氯苄的生成量，通过精馏分离除去一氯苄( 循环套用)，水解二氯苄含量 高的馏分得到粗苯甲醛 ,经蒸馏得高纯度的苯甲醛产品（≥99.5%）。 文章（《苯甲醛生产技术剖析》邵洪根）详细给出了生产流程及流程中的重 要控制点。
二、甲苯液相氧化法 1. 钴盐为催化剂、溴化物为催化助剂、空气为氧源的液相氧化工艺
此工艺中苯甲醛作为副产物生产，经常出现在以甲苯为原料生产己内酰胺（意大利SNIA工艺）、苯甲酸的工艺流程中。国外早已工业化，国内没有使用此法将苯甲醛作为主产品的生产厂家。 优点：产品不含氯，应用范围广 缺点：氧化工艺不好控制，甲苯很容易被过度氧化成苯甲酸；产品中杂质较多，除苯甲醇、苯甲酸外还存在苯甲酸苄酯等酯类化合物。而且，甲苯的单程转化率不超过20%，若要提高苯甲醛的选择性还需要进一步降低甲苯转化率到个位数水平，增加了生产中的动力消耗 改进措施： A．可以通过加入惰性气体的方式控制氧源中氧气的浓度防止过度氧化 B．降低反应温度，减少物料在反应器中的停留时间 C．在反应体系中加入一种或多种脂肪族或芳香族的含氮化合物，提高苯甲醛在反应产物中的分布 2. 三氧化二锰法绿色氧化工艺 利用二氧化锰在 650 ℃下灼烧得到三氧化二锰，使用该原料与中等浓度的硫酸与甲苯在反应器内进行固、油、水三相反应，甲苯氧化成苯甲醛。油相蒸馏回收，分离出苯甲醛成品和没有反应的甲苯，甲苯用于循环使用；水相经活性炭吸附处理循环使用；固相副产物( 主要是硫酸锰) 可作为成品出售。用此方法制备苯甲醛的最高收率为 91%。 此法是甲苯间接电氧化法的改进版，是一种具有挑战性的方法。
?42? 亚硝酸铵共存下用尿素代替甲醇作抗干扰剂测定硝酸铵 杨少兰 （巨化集团公司锦纶厂，浙江衢州324004） 摘要 提出尿素替代甲醇溶液分析亚硝酸铵中硝酸铵含量的测定方法。该方法用无毒尿 素代替毒性较大的甲醇溶液，来避免甲醇的毒性对分析人员带来的危害。加入回收率在97%～102%之间，相对标准偏差为1.3%。关键词 尿素 甲醇溶液 亚硝酸铵 硝酸铵 在亚硝酸铵制备工艺中有硝酸铵产生，为了测定亚硝酸铵中硝酸铵的含量，常用甲醇来破坏亚硝酸铵。鉴于甲醇毒性大的特性，建议用无毒的尿素来替代。 1尿素法的原理 尿素与亚硝酸铵反应可破坏亚硝酸铵分子结 构，反应如下。 2NO 2-+CO （NH 2）2+2H +=2N 29+CO 29+3H 2O 当溶液加热至90℃时，尿素发生水解。CO （NH 2）2+H 2O =CO 29+2NH 39尿素用量计算。亚硝酸铵浓度一般为2.6～2.8 mol /L ，按3.0mol /L 计算：尿素用量（g /L ）=3.0×60.06/2=90.09。 2 实验部分 2.1 仪器 500mL 锥形瓶，10mL 、25mL 量筒，10mL 移液 管，50mL 酸式（棕色）滴定管。2.2 试剂和溶液尿素（AR ）：100g /L ；浓硫酸（AR ）；硫酸溶液：1+5；氢氧化钠溶液：250g /L ；硫酸亚铁溶液：c （FeSO 4）=0.2mol /L ；高锰酸钾溶液：c （15 KMnO 4）= 0.1mol /L ；酚酞指示剂：10g /L 。2.3 操作步骤 吸取10mL 试样于500mL 锥形瓶中，加入10mL 尿素溶液，在不断搅拌下，逐滴加入10mL 的硫酸溶液，用水洗涤瓶内壁，加热微沸2min ，冷却后，加1～2 滴酚酞指示剂，用氢氧化钠溶液调至粉红色，在缓缓煮沸下，使溶液蒸发至10～15mL 。将溶液冷却，以少量水洗涤瓶内壁，加入25mL 硫酸亚铁溶液，在不断摇动下，沿壁徐徐加入20mL 浓硫酸，加热微沸4～5min ，至溶液由褐色变为亮黄色。取下锥形瓶迅速冷却到室温，加150～200mL 水，用高锰酸钾标准滴定溶液，滴定溶液呈微红色并保持30s 不消失为终点。同时作空白试验。 3 结果与讨论 3.1 尿素消除亚硝酸铵干扰试验 为了消除亚硝酸铵的干扰，用尿素溶液进行试验， 结果见表1。 表1 尿素消除亚硝酸铵干扰试验 亚硝酸铵浓度 /mol ?L -1 回收硝酸铵/g ?L -1 回收率/%2.6640.76101.92.6639.6699.152.7839.2298.052.7839.5898.952.8840.12100.32.8840.88102.22.7439.6899.202.74 40.37 100.9 注：40g /L 硝酸铵中， 加入100g /L 的尿素10mL 。从测定结果看，尿素能消除亚硝酸铵的干扰，过量的尿素在加热时水解完全，不影响测定结果。 3.2 加入回收试验 为验证尿素对其他组分的影响，将硝酸铵标准品加入试样中，测定回收率，结果见表3。 杨少兰亚硝酸铵共存下用尿素代替甲醇作抗干扰剂测定硝酸铵经验交流 经验交流 6 77777776 776 77777776 77收稿日期：2004-05-20修订日期：2004-07-21
·研究论文· 由甲苯出发合成苯甲酸甲酯 王亮宋家伟 大连大学环化学院化工系大连 116022 指导老师：李德鹏姜岚 摘要：实验研究了甲苯氧化制备苯甲酸，再甲酯化合成苯甲酸甲酯的方法。 苯甲酸以甲苯为原料，高锰酸钾为氧化剂的氧化反应而得到。传统方法制 苯甲酸的产率仅50.0%。而用廉价洗衣粉为相转移催化剂，操作简单易行， 反应时间大大缩短，可使苯甲酸的产率提高到72.0%。而制苯甲酸甲酯时 可利用带水剂和分水器，省略蒸馏甲醇这一步，也操作简便，且提高了产 率。 关键词：苯甲酸甲酯；洗衣粉；分水器；相转移催化 苯甲酸俗名安息香酸,是一种无色针状结晶,微溶于水,易升华,其钠盐是一种温和的防腐剂，广泛应用于食品工业（现已禁用）。甲苯的高锰酸钾氧化，是合成苯甲酸的重要方法之一。但是此方法往往需要小心分批加入高锰酸钾，接着反应长达3个小时以上。为了解决反应过程中时间长、操作不便、产率低等问题，我们加入了廉价的洗衣粉，使反应时间缩短，产率提高。 苯甲酸甲酯又名安息酸甲酯、尼哦油，是一种重要的酯类化合物，具有果香味。作为原料广泛应用于有机合成，可以用于配制菠萝、草莓、樱桃等香料，或作为纤维素酯、纤维素醚、树胶、橡胶等的溶剂。实验室合成苯甲酸甲酯主要是用浓硫酸作催化剂，通过苯甲酸与甲醇反应制得。但传统的操作方法麻烦，频繁改变装置。对此，我们改进
装置，利用分水器使操作简单易行。 1.实验部分 1.1实验药品与仪器 甲苯（AR），高锰酸钾（AR)，NaHSO3，盐酸（AR），苯甲酸（AR），甲醇（AR），浓硫酸（AR），无水硫酸镁（AR），10％碳酸钠溶液，洗衣粉，石蕊试纸 加热器（巩义市予华仪器有限公司），铁架台（天津市东丽教学仪器厂），球形冷凝管、分水器、直形冷凝管、烧瓶、分液漏斗（天波仪器厂） 1.2实验原理 酯化反应为可逆反应，所以生成的水可能使反应逆向移动。 1.3实验步骤 1.3.1 氧化反应 1.3.1.1 一般氧化 向配有回流冷凝管的250 mL烧瓶中,加入6 mL（0.07mol)甲苯、18 g（0.11mol)高锰酸钾溶于100 mL水的溶液。加热回流3 h，趁热
苯甲酸的制备实验 一、试验目的 1、掌握甲苯液相氧化法制备苯甲酸的原理和方法。 2、掌握回流、减压过滤的操作步骤。 二、实验原理 苯甲酸（benzoic acid）俗称安息香酸，常温常压下是鳞片状或针状晶体，有苯或甲醛的臭味，易燃。密度1.2659（25℃），沸点249.2℃，折光率1.53947（15℃），微溶于水易溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯、二硫化碳、四氯化碳和松节油。可用作食品防腐剂、醇酸树脂和聚酰胺的改性剂、医药和染料中间体，还可以用于制备增塑剂和香料等。此外，苯甲酸及其钠盐还是金属材料的防锈剂。苯甲酸的工业生产方法有三种：甲苯液相空气氧化法、三氯甲苯水解法、邻苯二甲酸酐脱酸法。其中以空气氧化法为主。 氧化反应是制备羧酸的常用方法。芳香族羧酸通常用氧化含有α- H 的芳香烃的方法来制备。芳香烃的苯环比较稳定，难于氧化，而环上的支链不论长短，在强裂氧化时，最终都氧化成羧基。 制备羧酸采用的都是比较强烈的氧化条件，而氧化反应一般都是放热反应，所以控制反应在一定的温度下进行是非常重要的。如果反应失控，不但要破坏产物，使产率降低，有时还有发生爆炸的危险 本实验是用KMnO4为氧化剂由甲苯制备苯甲酸，反应式如下： 主要反应： 三、主要仪器和药品 三口烧瓶（250ml）、球形冷凝管、温度计（0～200℃）、量筒（5ml）、抽滤瓶（500ml）、布式漏斗、托盘天平、电热套、玻璃水泵、胶管等。 甲苯、高锰酸钾、浓盐酸、亚硫酸氢钠、刚果红试纸。 四、实验装置图
五、实验内容 1、氧化：在250ml两口烧瓶种加入2.7ml甲苯、8.5g高锰酸钾和100ml 蒸馏水及几粒沸石，中口装上冷凝管，侧口装上温度计，注意温度计的 水银球浸入液面。用电热套加热至沸，间歇振荡，直到观察不到甲苯层 （此时温度不再升高），回流液中不出现油珠为止（大约4h）。在实验中 注意记录实验现象变化（从沸腾开始每10min记录一次），直到温度30min 内无变化时就出现上述现象。（温度和反应有什么关系） 2、过滤：将反应混合液趁热减压过滤，并用少量热水洗涤滤渣，放在 冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化（用刚果红试纸检验），陈化30min直 到苯甲酸全部析出，再减压过滤，用少量了冷水洗涤，将析出的苯甲酸在50～60℃下干燥即得产品，计算产率（约40～60％）。 六、注意事项 1、滤液如呈紫色，可加入少量亚硫酸氢钠使紫色褪去后重新减压过滤。 2、苯甲酸在水中得溶解度随温度的升高而增大。 3、滴加浓盐酸酸化时，须慢加，不可过快和过量太多。 七、思考题 1.氧化反应中，影响苯甲酸产量的主要因素有那些？ 2.反应完毕后，滤液为什么呈紫色？为什么加亚硫酸氢钠可以褪去紫色？ 3.精制苯甲酸还有什么方法？
苯甲酸乙酯的制备 Synthesis of Ethyl benzoate 11307110279 高涵 在本次实验中，我们用苯甲酸（Benzoic acid）和乙醇（Ethyl alcohol）作为反应试剂，以浓硫酸作为反应催化剂，通过酯化反应制作苯甲酸乙酯（Ethyl benzoate）。在实验中，我们利用了水分离器装置和带水剂环己烷，通过不断将反应生成物水分离出来，达到使反应充分之目的。最后我们用分液、萃取和蒸馏的方法提纯了粗产物苯甲酸乙酯。 In this experiment, we took benzoic acid and ethyl alcohol as reactants while concentrated sulfuric acid being the catalytic centre, then can we made ethyl benzoate based on esterification reaction. During this experiment, we used water separator and water-carrying agent hexahydrobenzene to keep water separated from the reaction, so that the reaction can go well. In the end we purified impure product using separating funnel by extraction and distillation. 关键词：酯化反应；苯甲酸乙酯；水分离器；带水剂；分液漏斗；萃取；esterification reaction；Ethyl benzoate；water separator；water-carrying agent；separating funnel；extraction 一、实验简介 在酸催化下，羧酸与醇或酚发生脱水反应生成酯的过程称为酯化反应。常用的催化剂是硫酸、氯化氢或苯磺酸等。酯是一类羧酸衍生物，一般难溶于水，有香味，广泛存在于水果或人造食品如酒等中。本实验通过应用苯甲酸和乙醇制得苯甲酸乙酯，反应式如下： 由于酯化反应是可逆反应，生成物生成后极有可能按照逆反应再次生成反应物，致使反应无法充分进行。未解决此问题，可有两种办法：持续加入反应物，一般适用于化工厂等可持续生产的反应环境；持续将生成物从反应体系中分离开来，即是本实验用的方法。通过在反应装置内加入油水分离器和在反应物中加入带水剂环己烷，可将生成物水从反应体系中带走至油水分离器内，从而使反应持续向右进行。
苯甲醛的制备 一.产品性质： 甲醛广泛存在于植物界，特别是在蔷薇科植物中，主要以苷的形式存在于植物的茎皮、叶或种子中，例如苦杏仁中的苦杏仁苷。苯甲醛天然存在于苦杏仁油、藿香油、风信子油、依兰依兰油等精油中。有时也称苦杏仁油。纯品是无色液体。 物理性质：外观与性状：纯品为无色液体，工业品为无色至淡黄色液体，有苦杏仁气味。熔点(℃)：-26, 相对密度（水=1）：1.04, 沸点(℃)：179.62℃（1.33kPa）, 相对蒸气密度（空气=1）：3.66, 分子量：106.12, 饱和蒸气压(kPa)：0.13(26℃), 折射率：1.5455, 闪点(℃)：64°, 引燃温度(℃)：192, 溶解性：微溶于水，约为0.6wt（20°C）可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。 化学性质:苯甲醛的化学性质与脂肪醛类似，但也有不同。苯甲醛不能还原费林试剂；用还原脂肪醛时所用的试剂还原苯甲醛时，除主要产物苯甲醇外，还产生一些四取代邻二醇类化合物和均二苯基乙二醇。在氰化钾存在下，两分子苯甲醛通过授受氢原子生成安息香。苯甲醛还可进行芳核上的亲电取代反应，主要生成间位取代产物，例如硝化时主要产物为间硝基苯甲醛。由乙醇胺盐酸盐环合、中和可生成六水哌嗪。苯甲醛在浓碱溶液中进行歧化反应（康尼查罗反应，Cannizarro反应）：一分子的醛被还原成相应的醇，另一分子的醛与此同时被氧化成羧酸盐。此反应的速度取决于芳环上的取代基。 二．产品的用途： 1.苯甲醛能进行亲核加成、羟醛缩合、康尼察洛反应、潘金反应、硝化和氯化等系列反应，衍生成许多化工产品，在医药、香料、农药和染料等工业中用途甚广。 2.苯甲醛用于制造医药品，如苯基氨基乙酸、N-甲基-2-甲基呋喃胺的硫酸盐、2-苯基苯并咪唑、麻黄素和氯霉素。
浅谈气相催化氧化苯甲醇的研究 摘要：本实验采用溶胶-凝胶法合成了Cu-HMS分子筛，并采用物理吸附、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)等测试手段对其进行表征。实验以气相催化氧化苯甲醇为探针，考察了不同反应条件对所合成催化剂催化性能的影响。 表征结果表明：HMS介孔分子筛具有单一的孔径分布，较高的BET表面积(可达1000 m2/g左右，或更高)。掺杂Cu 元素后，Cu取代了Si并进入了分子筛的骨架，并具有较好的分散性。 在苯甲醇气相催化氧化反应中，当n(Si)/n(Cu)=25、催化剂质量为0.8 g、苯甲醇进料速度为0.10 mL/min、氧气流速为13 mL/min、氮气流速为38 mL/min、温度为320 ℃、反应时间为1 h时，苯甲醛的收率达到95.40 %。在此条件下，连续反应4.5 h，苯甲醛的收率仍可达到79.11 %。本文还初步探讨了Cu-HMS气相催化氧化苯甲醇的反应机理。 关键词：Cu-HMS；气相催化氧化；苯甲醇；固定床 中图分类号：S963.32+6 文献标识码：A 文章编号： 1.1.1苯甲醛的主要性质 苯甲醛(Benzaldehyde)是最简单，也是工业上最重要的芳
香醛之一。在自然界，它主要以葡糖甙的形式存在于许多植物如杏仁、核仁中，有苦杏仁味，俗称苦杏仁油。苯甲醛是强烈折光的无色或淡黄色液体，熔点为-26 ℃，沸点为 179 ℃(101.325 KPa)，密度为(d204) 1.046 g/m3,微溶于水，可随水蒸气挥发，并且易与许多有机溶剂如乙醇、乙醚和氯仿等混溶。苯甲醛易被空气中的氧气氧化成苯甲酸，光线照射会加速自动氧化反应，所以苯甲醛应避光保存在棕色瓶中。大量贮存时，苯甲醛必须用惰性气体加以保护。 1.1.2苯甲醛的主要用途 苯甲醛是一种重要的精细化工产品，主要用于染料、医药、食品、香料、材料等方面。苯甲醛是制造染料用的中间体，如用于制造三苯甲烷染料[l-2]。苯甲醛用于制造医药品，如苯基氨基醋酸，苯偶姻，N-甲基-2-甲基呋喃胺的硫酸盐，2-苯基苯并咪唑，麻黄素和氯霉素。苯甲醛本身用作香料及调味料，还用于加工成其它香料及调味料，如肉桂酸及其酯，肉桂醇，肉桂醛，戊基及己基肉桂醛，苯乙醛及苦杏仁酸等。苯甲醛可以用于制造农药，如控制野麦用的除草剂吡唑。还用作照相药剂和防蚀剂[2-3]。苯甲醛还有其它的一些用途:(1)聚酰胺纤维染色用助剂；(2)电镀浴用添加剂；(3)与多元醇(如山梨醇)的反应物用作胶凝剂；(4)间苯二酚-苯甲醛-甲醛树脂用作改性胶粘剂；(5)制备绝缘材料、防火材料和涂料；(6)用苯甲醛-硫酸-甲醇处理聚乙烯纤维可改进其性能。
实验 苯甲酸乙酯的制备 一、实验目的： 1、掌握酯化反应原理，苯甲酸乙酯的制备方法，了解三元共沸除水原理。 2、复习分水器的使用及液体有机化合物的精制方法。 3、进一步练习蒸馏、萃取、干燥和折光率的测定等基本操作。 二、实验原理： 苯甲酸，乙醇在浓硫酸的催化下进行酯化反应，生成苯甲酸乙酯与水。 反应机理： 由于苯甲酸乙酯的沸点较高，很难蒸出， 所以本实验采用加入环己烷的方法，使环己烷、乙醇和水形成三元共沸物，其沸点为℃。三元共沸物经过冷却形成两相，使环己烷在上层的比例大，再回反应瓶，而水在下层的比例大，放出下层即可除去反应生成的水，使平衡向正方向移动。 三、实验仪器及试剂： 仪器：圆底烧瓶、回流冷凝器、分液漏斗、锥形瓶、烧杯、温度计、球形冷 试剂 d 4 20 ./℃ n D 20 乙醇 苯甲酸 249 环己烷 80 乙醚 苯甲酸乙 酯 211～213
凝管、分水器。 试剂：苯甲酸 4g、无水乙醇10ml、浓硫酸 3ml、Na 2CO 3 、环己烷8ml、乙醚、 无水MgSO 4 、沸石。 装置图： 反应装置蒸馏装置 四、实验步骤： 1、加料：于50ml圆底烧瓶中加入：4g苯甲酸；10ml乙醇；8ml环己烷；3ml 浓硫酸，摇匀，加沸石。按照实验仪器左图组装好仪器（安装分水器），加热反应瓶，开始回流。 2、分水回流：开始时回流要慢，随着回流的进行，分水器中出现上下两层。当下层接近分水器支管时将下层液体放入量筒中。继续蒸馏，蒸出过量的乙醇和环己烷，至瓶内有白烟或回流下来液体无滴状（约2h），停止加热。 3、中和：将反应液倒入盛有30mL水的烧杯中，分批加入碳酸钠粉末至溶液呈中性（或弱碱性），无二氧化碳逸出，用PH试纸检验。 4、分离萃取、干燥、蒸馏：用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取， 然后合并至有几层。用无水MgSO 4 干燥，粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚。当温度超过140℃时，用牛角管直接接收210~213℃的馏分。 5、检验鉴定： 物理方法：取少量样品，用手扇动其，在闻其气味，应该稍有水果气味。