收稿日期:2006201211;作者简介:田克胜(19822),男,硕士生;3联系人:电话022*********,电邮wangbw @https://www.doczj.com/doc/4b5688556.html, 。
乙醇酸的合成及应用
田克胜,王保伟3,许根慧
(天津大学化工学院,绿色合成与转化教育部重点实验室,天津 300072)
摘要:评述了的乙醇酸的合成方法,并介绍了其用途。指出应开发绿色、经济的C 1化学合成路线。关键词:乙醇酸;合成方法;应用
中图分类号:TQ 22312 文献标识码:A 文章编号:100129219(2006)06260204
乙醇酸又称羟基乙酸、甘醇酸,是最简单的α2羟基酸。在自然界尤其是甘蔗、甜菜以及未成熟的葡萄汁中存在,但其含量甚低,且与其它物质共存,难于提纯分离。工业上采用合成的方法来得到。乙醇酸是一种重要的有机合成中间体和化工产品,纯品为无色易潮解晶体,工业品有70%的淡黄色水溶液等多种规格。其可用于生产乙二醇,可制取纤维染色剂、皮革染色剂、鞣革剂、清洗剂和焊接剂的配料等[1]。
目前全球产能约13万t/a [2],国内虽有一定规模的生产,但生产工艺相对落后,产品质量不高,在相当程度上仍然依赖进口。因此,加强对乙醇酸的研究十分必要。
1 乙醇酸的性质
111 乙醇酸的物理性质
[3]
乙醇酸常温下为无色结晶固体,易潮解,熔点
80℃,沸点100℃(分解),闪点300℃(分解),相对密度d 254=1149,溶于水、乙醇、丙酮和乙酸,微溶于乙醚。112 乙醇酸的化学性质乙醇酸分子中含有一个羧基和一个羟基,它既是一种有机酸又是一种醇,同时具有有机酸和醇的性质。11211 聚合反应[4]
乙醇酸分子自身含有羟基和羧基官能团,能够发生自身聚合反应:
2HOCH 2CO 2H →HOCH 2CO 2CH 2CO 2H +H 2O (1)2HOCH 2CO 2H →
+2H 2O
(2)nHOCH 2CO 2H →H (OCH 2CO )nOH +(n -1)H 2O
(3)
(1)和(2)两种酯化物很容易水解生成游离的乙
醇酸,(3)生成了高分子聚合物,这种聚酯可以用作医学工程材料和生物降解材料。
此外,乙醇酸还可以和乳酸等有机物发生共聚。聚乳酸-乙醇酸(PL G A )是一种重要的生物降解材料,具有无毒、生物兼容、可在生物体内外降解等独特性能,广泛应用于缝合补强材料、手术缝合线、药物缓释载体、组织工程等医用高分子领域。11212 加氢反应
乙醇酸加氢得到一种很重要的有机化工原料乙二醇:
HOCH 2COOH +H 2→HOCH 2CH 2OH +H 2O
(4)
11213 氨化反应
乙醇酸氨化生成DL 2甘氨酸:
HOCH 2COOH +NH 3→H 2NCH 2COOH +H 2O
(5)
这种最简单的氨基酸用途很广泛。可用于生产除草剂甘磷、植物生长调节剂增甘磷,可用作药物溶剂、金霉素缓冲剂以及多种药物合成的中间体,另外还可以作调味剂、糖精去苦味剂、饲料添加剂等。11214 氧化脱氢反应
乙醇酸氧化脱氢可以用来合成乙醛酸:
2HOCH 2COOH +O 2→2OCHCOOH +2H 2O
(6)
乙醛酸也是一种很重要的化工原料,可用于生产香兰素、口服青霉素和尿囊素。也用于生产减压药甲基多巴、儿茶酚类药物多巴胺、白内停和敌菌剂等。
06 天然气化工2006年第31卷
2 合成方法研究进展
211 氯乙酸水解法
Witzemann[4]早在1916年就采用氯乙酸在碳酸钙或碳酸钡作用下水解制乙醇酸,用这种方法制备乙醇酸收率可达8817%。但是该方法生产乙醇酸存在着反应时间过长,过滤缓慢,钙离子或钡离子的除去要消耗大量的草酸或硫酸等缺点,由此造成生产周期长,成本太高,不宜于工业化生产。目前工业生产多以氢氧化钠代替碳酸钙或碳酸钡。氯乙酸水解法是国内最传统的生产工艺。
也有人研究以氯乙酸为原料,在氢氧化钠与甲醇存在下反应得到乙醇酸甲酯,然后再水解得到乙醇酸[2]。该工艺流程长,收率低,仅适用于小规模的生产。
杨晓辉等[5]研究了氯乙酸氢氧化钠催化水解制备羟基乙酸,考察了反应中氢氧化钠的质量分数、反应温度和反应时间等条件对反应的影响。尤其对反应温度和氢氧化钠的质量分数等条件进行了筛选,有效地控制了聚合反应的进行,同时使得氯乙酸原料中的杂质二氯乙酸反应生成乙醇酸。在反应过程中进行气相色谱跟踪分析,最终产品用直接精馏技术进行分离,乙醇酸的最终收率可达95%以上,产品质量分数可达98%以上。此法对反应原料的要求不高,氯乙酸所含的二氯乙酸也能够水解生成乙醇酸,反应在碱性条件下进行对设备的腐蚀性较弱,但仍需要用毒性大、腐蚀性强的氯乙酸为原料,不利于环保,在应用上受到限制。
212 羟基乙氰水解法
羟基乙腈水解合成乙醇酸,有文献报道[6] H3PO3和H2SO3具有较好的催化作用,羟基乙腈在p Ka=115～215的酸存在时100～150℃即可水解制得乙醇酸,而且水解的程度很高,几乎100%。反应中所需的酸既可以直接加入,也可以通过加入P2O3和SO2原位生成。
羟基乙腈可通过氢氰酸羟甲基化法生产[7],也可以通过乙腈氧化法生产[8]。日本三菱化成工业公司将原料氢氰酸和甲醛以双滴加的方式进料,通过液相反应连续化生产羟基乙腈。滴加进料时间为3h,收率可达99118%,产品经过甲苯共沸蒸馏,得到纯度99115%的产品。该方法的优点是生产成本低,产品质量稳定;缺点是氢氰酸易挥发,生产安全性低,设备检修困难。氢氰酸和甲醛的羟甲基化反应在常温下能自发进行,加入催化剂的目的是控制反应速度,减少副反应的发生[7]。
羟基乙腈水解合成乙醇酸工艺简单,产品质量较好,生产成本低,但由于羟基乙腈合成的过程中使用氰化物,环境污染与安全压力较大。
213 微生物催化法生产羟基乙酸
上海生物化学工程研究中心在继“七五”、“八五”、
“九五”期间成功研究开发了微生物催化法生产丙烯酰胺产业化技术之后,承担了国家“十五”期间的973攻关项目“微生物催化转化腈类化合物的酶学研究及产业化技术开发”,又成功研究开发了微生物催化法生产羟基乙酸的产业化技术。该工艺技术通过微生物发酵生产含有特定腈水解酶的微生物,在常温常压下利用该特定的腈水解酶催化羟基乙腈生成羟基乙酸,该工艺具有底物选择性专一,产品纯度高,反应条件温和,产物提纯简单,设备要求不高等化学法不可比拟的优点。
214 草酸电还原法
草酸电还原合成乙醛酸在20世纪90年代已实现工业化[9],李宇展等[10]研究了用草酸电还原的方法来制备乙醇酸的过程,并对电量、电解时间和流速等对电还原的影响做了研究,最佳条件为温度为40℃,电量为117F/mol,电流密度为1400A/m2,流速为0115m/s。
用电还原的方法来制备乙醇酸,操作简单,对环境影响较小,具有很强的可行性,但考虑到其现在操作成本较高,需要进一步加强生产工艺的改进,降低操作成本。
215 乙二醛氧化法
张磊等[11]研究了碱性条件下氧化乙二醛的方法来生产乙醇酸,考察了乙二醛初始浓度、反应温度和反应时间对乙醇酸收率的影响,确定了最佳的工艺条件:反应温度25℃、乙二醛初始浓度012mol/ L,氢氧化钠初始浓度012mol/L,在此条件下反应35min,乙醇酸的收率可达72181%。
此法反应条件温和,具有较高的转化率和选择性。但是作为原料的乙二醛有毒性,强烈刺激皮肤、粘膜,且乙二醛价格较高,用其作原料合成乙醇酸成本也比较高,因此不利于大规模的工业化生产。216 甲醛、一氧化碳和水反应法
在高温高压(30～90MPa,160～200℃),有酸性
16
第6期田克胜等:乙醇酸的合成及应用
催化剂(磷酸、盐酸和硫酸)存在下,甲醛、CO和水反应可合成乙醇酸:
HCHO+CO+H2O→HOCH2COOH(7)上述反应若以氢氟酸作催化剂,于20～60℃反应即可快速进行,反应压力可降为中压。
杜邦公司首次在1940年用此法工业化生产羟基乙酸。羟基乙酸是从合成气出发合成乙二醇的中间体,甲醛来自于合成气。此反应中CO的压力越高,甲醛的转化率越高,羟基乙酸的收率也越高。在90MPa下羟基乙酸的收率近90%。该方法原料成本低,但需要高压、液体酸催化,对设备的要求很高,一次性投资大,设备腐蚀严重,最终产品的分离、精制复杂,催化剂不能重复使用。杜邦公司一直在改进该工艺,据称目前已经解决了设备腐蚀问题。该法为目前国外最主要工业化方法。
217 甲醛与甲酸或甲酸甲酯偶联法
Ernst等[12]人用多聚甲醛和甲酸在苯磺酸等作用下制备乙醇酸,乙醇酸的收率可达90%以上,但作为催化剂的苯磺酸对设备有强的腐蚀性,且作为原料的甲酸有很强的刺激性,在应用上受到限制。
甲醛与甲酸甲酯在催化作用下偶联也可以合成乙醇酸、乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯。乙醇酸甲酯很容易水解得到乙醇酸,而甲氧基乙酸甲酯也是一种很重要的药物合成原料。
黄卫国等[13]用固体杂多酸催化该反应,得到了一定的成果,但用这种方法制备乙醇酸产率比较低,产物复杂,需要进一步优化催化剂,提高甲醛的转化率和乙醇酸收率。与用液体酸催化比较,用固体酸催化可以解决产物和催化剂的分离的问题,还可以减少催化剂对设备的腐蚀,降低对环境的危害,有很好的开发前景。但产物的分离和提纯仍是研究的难点和重点。
218 乙二醇选择性氧化法
发展绿色化学及环境友好催化剂技术日益受到人们的关注[14,15],以金属Pt、Pd为催化剂活性组分,在较温和的反应条件下(101kPa,293～353K)选择性氧化醇、醛及其衍生物的反应,能够提供大量的精细化学品及有机合成中间体,这类催化氧化反应得到了广泛的应用。徐建昌等[16]研究了用乙二醇选择性氧化制备乙醇酸的催化体系,在碱性及比较温和的条件下(333～363k)、氧气压力为200～400kPa时,采用Pd2Bi/Al2O3和Pt2Bi/Al2O3为催化剂,对乙二醇选择性氧化合成乙醇酸的催化体系及工艺条件进行了研究,结果表明在343k及300kPa 氧气分压,在含Pt2%的Pt2Bi/Al2O3催化体系中,乙醇酸的收率可达到93160%。
此合成方法原料单一、环境友好、乙醇酸收率较高,且反应条件温和,符合我国发展绿色化工的要求,有望实现工业化生产。
219 草酸二甲酯加氢法
天津大学绿色合成与转化实验室对草酸二甲酯催化加氢制备乙醇酸甲酯进行了大量研究[17]。用Cu2Ag/SiO2作催化剂,在还原温度为632K,粒径为40～60目,氢酯量比为60时,反应温度473K、压力215MPa条件下乙醇酸甲酯的收率可达6818%。乙醇酸甲酯可以很容易水解得到乙醇酸。该法所需的原料草酸二甲酯可通过C1化学路线合成,天津大学绿色合成与转化实验室等已开发了CO常压合成草酸酯的新工艺[18,19],并完成了中试。随着石油资源的日益减少,开发利用我国丰富的煤炭和天然气资源,发展C1化学具有重要的战略和经济意义。该方法原料来源广泛,对环境没有污染,操作安全,是符合我国国情的环境友好的工艺路线。
3 乙醇酸的应用
311 乙醇酸在化学清洗中的应用
乙醇酸不易燃、无臭、水溶性好、几乎不挥发,在化学清洗中用途很广[20,21]。可取代盐酸、柠檬酸、ED TA等用于除铁锈和水垢的化学清洗,可以避免氯脆,低腐蚀率,生物降解,高效率。在锅炉清洗、空调设备清洗当中,羟基乙酸与甲酸的混合水溶液是首选,使用成本低。
乙醇酸对碱土金属类的垢污有较好的溶解能力,与钙镁等化合物作用较为剧烈,且乙醇酸钙、镁在水中的溶解度较大,所以乙醇酸适合于清洗钙镁盐垢,其还可以和铁的腐蚀产物发生反应、若锈垢占比例较大的可改用质量分数2%的乙醇酸+1%甲酸的混合酸。由于乙醇酸是有机酸,对材质的腐蚀性很低,且清洗时无有机酸铁沉淀,无氯离子,还适合于奥氏体钢材质的清洗,更因为其形成物具有挥发性,残留少量于设备中也无害处。所以用乙醇酸进行化学清洗危险性小,操作起来也更方便。
另外乙醇酸还可以用于水井、乳制品设备、砖石材料的清洗。还可以做印刷电路板清洁剂,用于铜
26 天然气化工2006年第31卷
器增光等。
312 在皮肤医学方面的应用
乙醇酸作为α2羟基酸中最简单的一种,其只含有两个碳原子,可以很容易渗透到皮肤内部,十分有利于皮肤病的治疗。乙醇酸对粉刺、老年斑、疣、消除皱纹等有很好的疗效[22]。
313 在日用化工品中的应用
近年来,国内外将乙醇酸广泛用于护肤品中,它是疗效较好的去除死皮和汗毛剂。此外它还用于合成抗皮肤衰老及美白化妆品的原料—果酸。美国每年仅用于制备果酸就要消耗乙醇酸115万t[23],目前国内的消费量也在迅速增加。
314 合成生物降解新材料
乙醇酸可以用于生产聚乳酸2乙醇酸。聚乳酸2乙醇酸(PL G A)是一种重要的生物降解材料,具有无毒、生物兼容、可在生物体内外降解等独特性能,广泛应用于缝合补强材料、手术缝合线、药物缓释载体、组织工程等医用高分子领域[24]。目前国内外对这种材料的研究较多。
315 有机合成原料
乙醇酸可作为原料合成一些重要的化工产品,如加氢合成乙二醇,合成乙醛酸等。
316 其它
乙醇酸还可用于薄荷脑与奎宁的酯类制备及其它医药品的合成。此外它能和铜络合,利用这个性质,铜在拉丝前用羟基乙酸溶液浸渍处理能保持铜的洁净与光亮。在建筑行业,乙醇酸用于混凝土(预制剂)的配料,这种配料可以提高其抗压强度。在电镀行业,乙醇酸的钠盐与钾盐作为有机合成的中间体可用于电镀槽的添加剂,是罗谢尔盐很好的代用品。另外它还用作杀菌、胶粘剂、石油破乳剂等[25]。
4 结语
乙醇酸作为一种用途广泛的化工产品和有机合成原料,非常具有开发前景,开发节能、环境友好的乙醇酸合成新工艺很有必要。现在对乙醇酸合成新材料领域的研究比较多,但对其生产工艺、提纯浓缩技术研究得较少,目前我国乙醇酸的生产工艺相对落后,应加快发展研究符合国内情况的生产技术,尤其是产品的提纯及浓缩技术。
草酸酯加氢、甲醛偶联等C1化学路线合成乙醇酸的新路线符合我国发展绿色化工的要求,应大力进行这些方面的研究。
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36
第6期田克胜等:乙醇酸的合成及应用
E ffect of R eaction Conditions on C arbonylation of Isobutene and Menthol to V alidol
W A N G Cheng 2x ue 1
,S UN Jing 2ru 2
,L IU Yang
1
(11Changchun University of technology ,Changchun 130012,China ;21Changchun Institute of Applied Chemistry ,CAS ,Changchun 130021,China )
Abstract :The Carbonization of isobutene and menthol for Validol (menthyl valerate )synthesis was carried
out in the catalytic system containing PdCl 2(PPh 3)2,PPh 3and p 2CH 3C 6H 4SO 3H in an autoclave 1The effects of reaction conditions ,suchas temperature ,pressure ,solvents and the concentrations of catalysts ,menthol and isobutene ,on menthol conversion ,Validol selectivity and yield were examined 1Under the optimum reaction conditions ,the conversion of menthol was up to 95196%,the selectivity to Validol was more than 96180%,and the conversion of isobutene was more than 96160%in 10hours 1
K ey w ords :isobutene ;menthol ;carbonization ;Validol ;reaction conditions ;Pd catalyst (上接第63页)
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Synthesis and Application of G lycolic acid
TIA N Ke 2sheng ,W A N G B ao 2wei ,XU Gen 2hui
(K ey Laboratory for Green Chemical Technology ,School of Chemical Engineering and Technology ,
Tianjin University ,Tianjin 300072,China )
Abstract :The synthesis technologies of glycolic acid were reviewed ,and the glycolic acid application was introduced.It was suggested that the green and economic C 1chemistry routes should be developed for glycolic acid production.
K ey w ords :glycolic acid ;synthesis ;application
(上接第66页)
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Synthesis and Aplication of Amino -alcohols from Nitroalkanes and Aldehydes
L I Bo 2qing 1
,YA N G Zhong 2chun
2
(1.Zhejiang Medicine Co.Ltd.Xinchang Pharmaceutical Factory ,Xinchang 312500,China ;2.The S outhwest Research and Design Institute of Chemical Industry ,Chengdu 610225,China )
Abstract :The synthesis and application of several amino -alcohols from nitroalkanes and aldehydes were described.
K ey w ords :nitroalkanes ;nitromethane ;aldehydes ;formaldehyde ;amino -alcohols
1
7第6期王承学等:异丁烯与薄荷醇羰基合成Validol 反应条件
合成气制甲醇（精品） 合成气制甲醇( 合成气可以由煤、焦炉煤气、天然气等生产) 一、甲醇合成工艺技术 合成甲醇工艺技术概况: 自从1923年德国BASF公司首次用一氧化碳在高温下用锌铬催化剂实现了甲醇 合成工业化之后，甲醇的工业化合成便得以迅速发展。当前，合成法甲醇生产几乎 成为目前世界上生产甲醇的唯一方法。半个多世纪以来，随着甲醇工业的迅速发 展，合成甲醇的技术也得以迅速改进。目前世界上合成甲醇的方法主要有以下几种: 1、高压法(19.6~29.4 MPa) 这是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度为360~400?，压力 19.6~29.4Mpa。随着脱硫技术的发展，高压法也在逐步采用活性高的铜系催化剂， 以改善合成条件，达到提高效率和增产甲醇的效果。高压法虽然有70多年的历 史，但是，由于原料及动力消耗大，反应温度高，投资大，成本高等问题，其发展 长期以来处于停滞状态。 2、低压法(5.0~8.0 MPa) 这是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术。低压法基于高活性的铜 系催化剂。铜系催化剂活性明显高于锌铬催化剂，反应温度低(240~270?)，在较低 的压力下获得较高的甲醇收率，而且选择性好，减少了副作用，改善了甲醇质量， 降低了原材料的消耗。此外，由于压力低，不仅动力消耗比高压法降低很多，而且 工艺设备的制造也比高压法容易，投资得以降低，总之低压法比高压法有显著的优 越性。 3、中压法(9.8~12.0 MPa)
随着甲醇单系列规模的大型化(目前已有日产2000吨的装置甚至更大单系列的装置)，如采用低压法，势必导致工艺管道和设备非常庞大，因此在低压法的基础上，适当提高合成压力，即成为中压法。中压法仍采用与低压法相同的铜系催化剂，反应温度也与低压法相同，因此它具有与低压法相似的优点，但由于提高了合成压力，相应的动力消耗略有增加。目前，世界上新建或扩建的甲醇装置几乎都采用低压法或中压法，其中尤以低压法为最多。英国I.C.I公司和德国Lurgi公司是低压甲醇合成技术的代表，这两种低压法的差别主要在甲醇合成反应器及反应热回收的形式有所不同。目前世界上合成甲醇主要采用低压法工艺技术，它是大型甲醇装置的发展主流。甲醇合成系统包括合成气压缩(等压合成除外)、甲醇合成热量回收、甲醇精馏等工序，其核心设备是甲醇合成塔。有多种形式的合成塔在工业化装置中应用，经实际验证都是成熟可靠的。但在选择中要精心比较。二、甲醇精制 甲醇精制目前工业上采用的有两塔流程和三塔流程，两塔流程已能生产优质的工业品甲醇，但从节能降耗角度出发，选择三塔流程是较好的。三塔流程将以往的主精馏塔分为加压精馏塔和常压精馏塔，将加压精馏塔塔顶出来的甲醇蒸汽作为常压精馏塔的热源，降低了蒸汽消耗。通常情况下可降低能耗30%，但投资略有增加试析甲醇行业未来发展方向 甲醇是一种重要的有机化工原料，应用广泛，可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲胺、对苯二甲酸二甲脂、甲基丙烯酸甲脂、氯甲烷、醋酸、甲基叔丁基醚等一系列有机化工产品，而且还可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料以及用来合成甲醇蛋白。随着当今世界石油资源的日益减少和甲醇单位成本的降低，用甲醇作为新的石化原料来源已经成为一种趋势。尽管目前全球甲醇生产能力相对过剩，并且不排除由于某种原因而引起甲醇市场的波动，但是对于有着丰富的煤、石油、天然
碳一化学 ----合成气制液体燃料 学院：化学与化工 专业：化工1201班 姓名：张小琴 学号：1215010105 时间：2015.10.8
合成气制液体燃料工艺描述 煤间接液化 间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化、转化成合成气,然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术。间接液化首先将原料煤与氧气、水蒸汽反应将煤全部气化，制得的粗煤气经变换、脱硫、脱碳制成洁净的合成气（CO+H2），合成气在催化剂作用下发生合成反应生成烃类，烃类经进一步加工可以生产汽油、柴油和LPG等产品。在煤炭液化的加工过程中，煤炭中含有的硫等有害元素以及无机矿物质（燃烧后转化成灰分）均可脱除，硫还可以硫磺的形态得到回收，而液体产品品质较一般油产品更优质。 煤间接液化技术的发展 煤间接液化中的合成技术是由德国科学家Frans Fischer和Hans Tropsch 于1923首先发现的并以他们名字的第一字母即F-T命名的，简称F-T合成或费-托合成。依靠间接液化技术，不但可以从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，而且还可以提炼出航空燃油、润滑油等高品质石油制品以及烯烃、石蜡等多种高附加值的产品。 自从Fischer和Tropsch发现在碱化的铁催化剂上可生成烃类化合物以来，费-托合成技术就伴随着世界原油价格的波动以及政治因素而盛衰不定。费-托合成率先在德国开始工业化应用，1934年鲁尔化学公司建成了第一座间接液化生产装置，产量为7万吨/年，到1944年，德国共有9个工厂共 57万吨/年的生产能力。在同一时期，日本、法国、中国也有6套装置建成。 二十世纪五十年代初，中东大油田的发现使间接液化技术的开发和应用陷入低潮，但南非是例外。南非因其推行的种族隔离政策而遭到世界各国的石油禁运，促使南非下决心从根本上解决能源供应问题。考虑到南非的煤炭质量较差，不适宜进行直接液化，经过反复论证和方案比较，最终选择了使用煤炭间接液化的方法生产石油和石油制品。SASOL I厂于1955年开工生产，主要生产燃料和化学品。20世纪70年代的能源危机促使SASOL建设两座更大的煤基费-托装置，设计目标是生产燃料。当工厂在1980和1982年建成投产的时候，原油的价格已经超过了30美元/桶。此时SASOL的三座工厂的综合产能已经大约为760万吨/年。由于 SASOL 生产规模较大，尽管经历了原油价格的波动但仍保持赢利。南非不仅打破了石油禁运，而且成为了世界上第一个将煤炭液化费-托合成技术工业化的国家。1992 和1993年，又有两座基于天然气的费-托合成工厂建成，分别是南非 Mossgass100万吨/年和壳牌在马来西亚Bintulu 的50万吨/年的工厂。 F-T合成的主要化学反应 F-T合成的主反应： 生成烷烃：nCO+(2n+1)H2 = C n H2n+2+nH2O 生成烯烃：nCO+(2n)H2 = C n H2n+nH2O 另外还有一些副反应，如： 生成甲烷：CO+3H2 = CH4+H2O 生成甲醇：CO+2H2 = CH3OH 生成乙醇：2CO+4H2 = C2H5OH+ H2O
有机合成课程设计 题目香兰素的合成工艺 系（院）化学与化工系 专业应用化学 班级11应化本2 学生姓名王春莲 学号1114100327 指导教师张圣燕 职称讲师 2013年 12月 20日
香兰素的合成工艺设计 1 产品简介 1.1 中英文名称，化学式，结构式 中文名称：香兰素 别名：香荚兰醛；香荚兰素；香兰醛 化学名称：3-甲氧基-4-羟基苯甲醛 英文名称：Vanillin 分子式：C8H8O3 结构式： CHO OH OCH3 1.2 物化性质 白色至微黄色鳞片状结晶或结晶性粉末，存在有不同熔点的四种结晶变型。呈甜克力香气及强烈的香兰素所独有的芳香气，香气比香兰素强3-4 倍。沸点285 ℃，点76.5 ℃。微溶于水，溶于乙醇、乙醚、甘油、丙二醇、氯仿和碱溶液。基本上无毒害，但其蒸气对皮肤及粘膜有局部刺激作用 1.3 用途 香兰素是重要的食用香料之一，是食用调香剂，具有香荚兰豆香气及浓郁的奶香，是食品添加剂行业中不可缺少的重要原料，广泛运用在各种需要增加奶香气息的调香食品中，如蛋糕、冷饮、巧克力、糖果、饼干、方便面、面包以及烟草、调香酒类、牙膏、肥皂、香水、化妆品、冰淇淋、饮料以及日用化妆品中起增香和定香作用。 香兰素在国外的应用领域很广，大量用于生产医药中间体，也用于植物生长促进剂、杀菌剂、润滑油消泡剂、电镀光亮剂、印制线路板生产导电剂等。国内香兰素主要用于食品添加剂，近几年在医药领域的应用不断拓宽，已成为香兰素应用最
有潜力的领域。 香兰素在国外的应用领域很广，大量用于生产医药中间体，也用于植物生长促进剂、杀菌剂、润滑油消泡剂、电镀光亮剂、印制线路板生产导电剂等。国内香兰素主要用于食品添加剂，近几年在医药领域的应用不断拓宽，已成为香兰素应用最有潜力的领域。目前国内香兰素消费：食品工业占55%，医药中间体占30%，饲料调味剂占10%，化妆品等占5%。 1.4 前景分析 国内外行业现状中国是世界香兰素出口大国，2002年国内需求量2350吨，占产量的30%，其余70%用于出口。而1988年仅出口273吨，1993年为1700吨，2002年为4653吨。1993～2002年，中国香兰素出口量年均增长率为12%。中国香兰素在北美、欧洲、东南亚等地市场享有良好信誉。 2 合成方法 2.1 第一种合成方法——愈创木酚法 （1）合成基本原理 愈创木酚在碱性条件下和乙醛缩合成3-甲氧基-4-羟基苯乙醇酸，3-甲氧基-4-羟基苯乙醇酸在碱性条件下被氧化成3-甲氧基-4-羟基苯乙酮酸（香草扁桃酸），然后在碱性条件下脱羧生成香兰素。其反应方程式如下： OCH 3 OH CHOCOOH CHOHCOOH OH OCH3 O2 OH OCH 3 CCOOH O CHO OH OCH3
摘要 乙醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，在国民经济中占有十分重要的地位。近年来，随着乙醇下属产品的开发，特别是乙醇燃料的推广应用，乙醇的需求大幅度上升。为了满足经济发展对乙醇的需求，开展了10万t/a的乙醇项目。 本设计的主要内容是进行工艺论证，物料衡算和热量衡算等。本着符合国情、技术先进和易得、经济、资源综合利用、环保的原则，采用焦炉煤气为原料，低压下利用列管均温合成塔合成乙醇，双塔精馏工艺精制乙醇。此外，严格控制三废的排放，充分利用废热，降低能耗，保证人员安全与卫生。 关键词：乙醇；净化；合成；精馏
Abstract Ethanol is a kind of extremely important organic raw chemicals, and a kind of fuel, too. It is very important in national economy. In recent years, with the development of the products that are made from methanol, especially the popularization and application of the fuel of ethanol, the demand for the ethanol rises by a large margin. In order to satisfy economic development's demands for methanol, the 100000t/a ethanol project is carried out. The main content of the design process is craft prove, material balance, heat balance etc. The principle of the design is in line with the national conditions, advanced in technology, accessible, comprehensive utilization of resources, as well as economic and environmental. This design mainly adopts the following process: coke oven gas as raw materials, tube average temperature ethanol synthesis reactor at low pressure, the rectification craft of two towers for rectifying ethanol. In addition, controlling of waste emissions strictly, the full use of waste heat, reducing energy consumption, staff safety and health are well considered. Keywords: Ethanol; Purification; Synthesis; Distillation
无水乙醇的制备 一、 实验目的 1.了解氧化钙法制备无水乙醇的原理和方法。 2.熟练掌握回流装置的安装和使用方法。 二、 实验原理 为了制得乙醇含量为99.5％的无水乙醇，实验室中常用最简便的制备方法是生石 灰法，即利用生石灰与工业酒精中的水反应生成不挥发、一般加热不分解的熟石灰（氢氧化钙） CaO 它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、 令人愉快的香味，并略带刺激性。 四、 五、 仪器装置
（二）实验装置图 七、
八、实验讨论 1.数据分析 a 无水乙醇产率较高，说明蒸馏过程进行的比较充分 检验后没有变蓝，说明实验仪器干燥较彻底，实验过程操作较规范 b CuSO 4 2.结果讨论 a 回流一定要从第一滴液体滴下开始计时，否则时间不够，CaO与95%乙醇反应不完 全，导致产率偏低 b 蒸馏开始时，应缓慢加热，使烧瓶内的物料缓慢升温。当温度计的温度达到乙醇 的沸点时（78℃），再收集馏分；控制好温度，使之不超过80℃，否则会使产率偏 高 c 蒸馏过程一定要充分，否则产率会明显偏低 d 量无水乙醇的量筒要经过润洗，否则会引入水，导致结果有误 3.实际操作对实验结果的影响 a 仪器应事先干燥，否则将带进水，影响实验结果 b 使用颗粒状的氧化钙，用粉末状的氧化钙将严重暴沸 c 安装温度计时，使红色水银球紧贴支管口下侧，确保蒸馏时水银球能完全被蒸汽 包围，从而获得准确的读书 d 安装冷凝管时，要使冷凝水从下口进，上口流出，保证“逆流冷却” e 必须在烧瓶中加入沸石，以防在回流和蒸馏过程中发生暴沸 f 蒸馏装置的安装顺序一般由左至右，由下至上，首先从左下侧的热源开始安装 g 当烧瓶中的物料变成糊状物时，表示蒸馏已接近尾声。此时，应立即停止加热， 利用电炉的余温将剩余的液体蒸出，以避免烧瓶过热破裂 4.实验注意事项 a 仪器应事先干燥。 b 接引管支口上应接干燥管。（回流过程要求无水操作，则应在球形冷凝管上端安装 一干燥管防潮） c 务必使用颗粒状的氧化钙，切勿用粉末状的氧化钙，否则暴沸严重。 d 在CaO中还应该加入少许NaOH。（除去95%乙醇中少量的醛等杂志） e 回流时用球形冷凝管，蒸馏时用直形冷凝管。
香兰素的合成方法及技术展望 吴志尚化工一班3014207025 （天津大学化工学院，天津 300072) 摘要：香兰素是世界上最重要的香料之一，广泛应用在食品饮料、香精香料和医药工业等领域中, 全球每年的需求量超过16000t。鉴于人们对纯天然绿色食品的追求日益增长，天然香兰素高效的生产方法也成为研究的热点。本文综述了香兰素的多种不同的合成途径以及合成关键因素等方面的研究进展, 分析探讨了不同合成途径的优劣之处。并展望了利用微生物高产天然香兰素存在的瓶颈以及有潜力的发展方向。 关键词：香兰素；天然香料；合成途径 The synthesis methods of vanillin and technical outlook Wu Zhishang Class 1 3014207025 (School of chemical engineering institute，Tianjin University，Tianjin 300072) Abstract：Vanillin is one of the most important flavoring compounds, and it is widely used inthe food industry, spice fragrance, and medicine industry, etc. The annual worldwide consumption is estimated over 16 000 tons. Due to people’s increasing concern for natural food,the product of natural vanillin has become the major point of scientific research. By comparing different production methods of vanillin, we concluded that the microbial transformationto vanillin is the most promising method. Research developments on different biosyntheticpathways for vanillin, as well as the genes and enzymes involved, were discussed. In addition,the advantages and disadvantages of each pathway were compared and explained. Finally, theexisting bottlenecks in biosynthesis of high-yield natural vanillin with the help of genetic andmetabolic engineering, and the potential development direction in this field were elucidated. Keywords：Vanillin;Natural spices; Synthetic pathway 香兰素(Vanillin, 4-羟基-3-甲氧基苯甲醛)主要存在于天然植物香荚兰中, 是世界上 最重要的香料之一。香兰素的晶体为白色针状，呈香兰荚特有的香气，它微溶于冷水，易溶 于热水、乙醇、乙醚、氯仿和热挥发油中[1]。其化学结构为: 图1香兰素化学结构式 香兰素独特的无法用人工方法复合而成的香气, 使得她在许多领域得到广泛应用。香兰 素大部分应用于食品工业中, 是高档食品不可缺少的调香原料, 在香精香料、饮料和医药工 业中也发挥重要作用, 全球每年的需求量超过16000t[2]。市场上供应的香兰素有两种——合
我国首创合成气制乙醇技术，三套技术方案 供甲醇企业选择 2017.6 “目前我们已开发出规模为年产10万吨、20万吨、30万吨、50万吨等多个工程化系列装置，同时还为中小甲醇企业提供了3套技术方案，希望合成气制乙醇这一技术能为乙醇汽油推广和中小甲醇企业发展提供新机遇。”在上周举行的2017中国（濮阳）石化产业精细化发展大会上，北京石油化工工程公司高工苏炜介绍了非贵金属催化合成气制乙醇技术取得的最新进展。 北京石油化工工程公司此次发布的非贵金属催化合成气制乙醇技术是由中科院大连化物所和延长石油联合研发的一项全球首创技术，工艺包由北京石油化工工程公司和大化所共同编制。该技术以煤基合成气和甲醇为原料，采用非贵金属催化剂，原料甲醇经合成得到二甲醚，再与合成气中的CO进行羰基化反应得到乙酸甲酯，乙酸甲酯与合成气中的氢气进行加氢得到粗醇，粗醇经分离得到乙醇。1月11日，全球首套10万吨/年合成气制乙醇工业化装置在延长集团兴化公司产出合格的无水乙醇产品。 该技术不采用贵金属催化剂、“三废”排放少、联合装置占地小，是一条环境友好型新技术路线。与传统的醋酸法相比，该技术具有流程短、设备少、避免醋酸腐蚀等优势，可以减少装置的投资和运行成本。 “合成气制乙醇技术还具有非常好的经济效益，为当前遭受国外低成本甲醇进口冲击陷入困境的中小甲醇企业脱困提供了新的技术选择。”苏炜表示，他以4月份市场价格为依据对该技术的经济效益进行了测算。 据测算，该技术的吨乙醇消耗为：合成气（CO∶H2 =1∶2）1460立方米，甲醇（99.5%）0.7吨，蒸汽（4.0/1.0/0.5MPa)3吨，循环水300吨，电（10kV/380V）450千瓦时。按4月市场价格测算，采用该技术生产1吨无水乙醇的综合成本3324~3744元，而无水乙醇的市场售价约为5700元/吨，具有非常好的经济效益。 此外由于设备少，且材质要求低，因此该技术的投资也较小，10万吨/年装置投资约为6.5亿元，20万吨/年约为9.5亿元，30万吨/年约为12.5亿元。 “针对不同情况的企业，我们还提供了3种技术方案。”苏炜说。 方案一是甲醇装置降负荷，新建乙醇装置。该方案适用于甲醇装置效益差的
项目建议书 合成气制乙二醇 第一章总论 1.1 项目概况 乙二醇在经济中有着极其重要的地位。用于生产聚酯纤维、薄膜、容器瓶类等系列产品和汽车防冻剂，还可用于除冰剂、表面涂料、表面活性剂、增塑剂等化工产品的原料。其生产的聚酯碳纤维强度高、耐腐化，是世界公认的无危害高新工程材料。因此，发展和技术改造乙二醇工艺设计对我国经济发展有着重要的意义。 本项目是为一综合化工企业设计一座采用清洁生产工艺制取乙二醇分厂。要求利用煤和水制取的CO和氢气，采用合成气间接法工艺合成乙二醇。 1.2 调研依据 1）《化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定》2005 年10 月2）2015年三井杯大赛相关指导意见书 1.3 项目背景 乙二醇产业状况 目前，我国乙二醇生产技术主要为石油路线，即以乙烯为原料，
经环氧乙烷生产乙二醇，该技术全部为引进装置，主要集中在中石化、中石油及中海油等大型国有企业中，引进技术包括英荷壳牌公司（Shell）、美国科学设计公司（SD）以及美国DOW化学公司（原UCC公司）的技术。非石油路线是以合成气为原料，可采用多种方法合成乙二醇，在我国已经实现产业化的主要是我国自主研究开发的以煤或者天然气制备乙二醇的生产技术。 由煤制合成气(CO+H：)生产EG的新技术发展很快，而传统用石油基乙烯生产EG工艺受到以煤为原料的合成气路线挑战，尤其是最近几年国内已有多套以煤基合成气生产EG的工业装置实现运行，煤制EG新增产能远高于石油基乙烯路线EG，以合成气为基础的EG 生产新工艺引起业内普遍关注。 合成气制EG技术发展现状 合成气可来源于石油、煤、天然气等化石原料以及生物质资源，获取途径十分广泛，合成气生产工艺在国内已经十分成熟。合成气制EG 分为间接法和直接法2种，直接法是合成气通过高温高压和贵金属催化剂直接合成EG，目前此法仍处于研究阶段；间接法是利用合成气先合成出某些中间产品(例如草酸二甲酯)，再通过催化加氢制得EG，这是目前及今后EG生产工艺发展的重点。 煤制乙二醇发展前景 传统的乙二醇生产方法是走石油化工路线，即由石油加工得到乙烯，乙烯氧化生成环氧乙烷，环氧乙烷进一步水合生产乙二醇，随着世界石油资源的日渐短缺，开辟新的工艺路线已成为当务之急，考
羟基苯甲醛的精细合成工艺研究 通过对羟基苯甲醛的合成工艺研究，能够进一步的确定羟基苯甲醛的工艺条件。以工艺生产开展状况特点进行试验，能够对羟基苯甲醛中间产物生成以及整体工艺效果进行确认。本文对羟基苯甲醛的精细合成工艺进行研究。 标签：羟基苯甲醛；精细；合成工艺 对羟基苯甲醛的研究需要确认基本特点，能够根据化工生产的需求进一步的实现精细化合成效果的提升。对于羟基苯甲醛的研究是化工生产工艺水平提升的关键。 1羟基苯甲醛特点 羟基苯甲醛有3种异构体，即邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛和间羟基苯甲醛，对羟基苯甲醛又名对甲醛苯酚。从水中析出者为白色至浅黄色针状结晶。有芳香气味。在常压下可升华而不分解。分子量122.12。熔点115～116℃。相对密度1.129 （130/4℃）。折射率1.5705（130℃）。微溶于水和苯，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯，30.5℃时在水中的溶解度为1.38，65℃时在苯中的溶解度为3.68。小鼠腹腔注射LD50500mg/kg。对羟基苯甲醛是医药、香料、液晶的重要中间体，与硫酸二甲酯反应可制得茴香醛，与乙醛作用可制得对羟基肉桂醛，进一步氧化可制得肉桂酸，本品直接氧化可制对羟基苯甲酸，还原制对羟基苯甲醇等，均可用作香料；医药中间体；液晶原料；其他有机合成中间体，用途较广泛。间羟基苯甲醛除直接用作香料外，还用制作其他香料的中间体；医药原料，生产盐酸脱羟肾上腺素、肾上腺素、奎宁等；镀镍光亮剂；化学分析试剂（糖定量分析）；照相乳剂及杀菌剂等。 邻羟基苯甲醛又称水杨醛，无色透明油状液体，有特殊气味及苦杏仁味，化学性质活泼，可发生取代、缩合、氧化、维提希（Wittig）反应等。与硫酸作用呈桔红色，与金属离子可形成有色螯合物。遇三氯化铁溶液显紫色。可被还原成水杨醇。主要用于生产香料“香豆素”及“二氢香豆素”的原料，配制紫罗兰香料，还可用作杀菌剂。 对羟基苯甲醛制备方法：由苯酚为原料，使氯仿与苯酚钠盐在60℃反应。或由苯酚与三氯乙醛在碳酸钾催化下缩合，再经甲醇钠分解。还可在三氯化铝催化剂下将干燥氯化氢通入苯酚与氢氰酸的混合液，反应后再在冰水中分解制取对羟基苯甲醛。 2实验室制备对羟基苯甲醛方法 以苯酚和三氯甲烷为原料，在碱性溶液中加热，进行Reimer-Tiemann反应，同时生成对羟基苯甲醛及少量水杨醛（邻羟基苯甲醛）。在50 mL烧瓶中加入e （2 g，8 mmo1）和a（o.94 g，8 mmo|），以及20 mL乙醇，滴加几滴哌啶，回
合成气合成乙醇 摘要 能源是现代社会赖以生存和发展的基础，乙醇作为一种优质的清洁能源，是很有应用前景的替代能源，它可由合成气催化转化制得。研发一种可以选择性生成乙醇并具有工业化应用前景的催化剂是该领域的研究热点。 介绍了以合成气为原料直接转化制乙醇工艺路线的研究进展，从技术和经济角度对合成气直接转化制乙醇工艺路线进行了分析，并对其研究和应用前景进行展望。 关键词：合成气；乙醇 Abstract Ethanol as a clean energy could be used as an alternate energy source. Ethanol can be obtained via catalytic conversion of syngas. Current researches focus on developing commercially attractive catalysts with high selectivity to ethanol. The research progress in the production process of syngas to ethanol was introduced．From the view of technology and economy，the production process of syngas to ethanol were analyzed．The further research on and application propect of the production process of syngas to ethanol were outlined． Key words：syngas；ethanol
实验三无水乙醇的制备 预习要求： 1．阅读教材P97-99，实验步骤在98页（用分子筛制备无水乙醇）；2．阅读教材P37-41，蒸馏和沸点的测定。 一、实验目的 1．学会用分子筛制取无水乙醇的原理和方法； 2．巩固蒸馏操作。 二、实验原理 分子筛具有高度选择性吸附性能，是由于其结构形成许多与外部相通的均一微孔，凡是比此孔径小的分子可以进入孔道中，而较大分子则留在孔外，借此以筛分各种大小不同的混合物。3A型分子筛只吸附水等分子，水由于水化而被牢牢地吸附在分子筛中，不吸附乙醇，故能制取无水乙醇。 名称相对分子 量 mp/℃bp/℃ 相对 密度 折光率 溶解度/ g·mL-1 H2O 乙醇乙醚 无水乙醇46.07 -117.3 78.4 0.7893 1.3614 ∞∞∞%的乙醇mL 五、仪器装置 制备装置蒸馏装置
六、实验步骤和现象 实验步骤现象和数据记录 1. 测样品酒精度； 2. 在色谱柱中装入1/3柱高的3A型分子筛，从色谱柱上端加入%的乙醇（使乙醇液面高度略低于分子筛），装上氯化钙干燥管； 3. 静置1h； 4. 将色谱柱中乙醇全部放入干燥的蒸馏烧瓶中，水浴蒸馏，收集馏分，测量馏分体积； 5. 测馏分酒精度。样品酒精度为% 加入%乙醇mL 馏分为mL 外观：无色透明液体馏分酒精度为% 七、产品和产率 原料酒精度： 馏分酒精度： 回收率： 产品外观：无色透明液体 八、讨论 1. 实验室制备无水乙醇的方法有哪些？ 答：氧化钙法、分子筛法或阳离子交换树脂脱水法。 2. 为什么本实验所用仪器均需彻底干燥？蒸馏时尾接管为什么要装上氯化钙干燥管？ 答：因为无水乙醇具有很强的吸水性，所以在操作过程中必须防止水蒸气进入仪器，所用仪器必须事先干燥。为了防止水分进入蒸馏体系，应在尾接管上装上氯化钙干燥管。 3. 如何检验乙醇中是否含水？ 答：检验乙醇中是否含有水分，常用的方法有下列两种：⑴取一支干燥洁净的试管，加入制得的无水乙醇2mL，随即加入少量的无水硫酸铜粉末，如果乙醇含有水分则无水硫酸铜变成蓝色硫酸铜。⑵取一支干燥洁净的试管，加入制得的无水乙醇2mL，随即加入几粒干燥的高锰酸钾，若乙醇中含有水分，则呈紫红色溶液。 4. 如果液体具有恒定的沸点，那么能否认为它是单纯物质？ 答：不能。因为共沸混合物也具有恒定的沸点。
微生物学通报 AUG 20, 2010, 37(8): 1216?1221 Microbiology China ? 2010 by Institute of Microbiology, CAS tongbao@https://www.doczj.com/doc/4b5688556.html, 基金项目：国家自然科学基金项目(No. 30870458) *通讯作者：Tel: 86-20-85286902; : yaoqscau@https://www.doczj.com/doc/4b5688556.html, 收稿日期：2009-12-14; 接受日期：2010-04-26 摘 要: 酚类物质是植物体内重要的次生代谢产物, 对病原微生物的侵袭有很好的防御作用。AM 真菌能够诱导植物的酚类物质合成, 而且这种诱导既是原位的、也是系统的, 相关研究已有大量报道。本文对AM 真菌原位和系统诱导酚类物质进行了论述, 并对系统诱导过程中可能的信号分子(SA 、H 2O 2)进行了评述, 最后提出了AM 真菌系统诱导酚类物质产生的可能作用机理, 进一步明确后续工作中的研究方向。 关键词: AM 真菌, 酚类物质, 诱导, 信号分子 Research Progress in the Biosynthesis of Phenols in Plants Induced by Arbuscular Mycorrhizal Fungi ZHANG Rui-Qin 1,2 ZHAO Hai-Quan 2 ZHU Hong-Hui 3 YAO Qing 1* (1. College of Horticulture , South China Agricultural University , Guangzhou , Guangdong 510642, China ) (2. College of Life Science , Anhui Agricultural University , Hefei , Anhui 210095, China ) (3. Guangdong Institute of Microbiology , Guangzhou , Guangdong 510070, China ) Abstract: Phenols are important secondary metabolites in plant tissues, and provide well protection against the attacks by pathogenic microbes. Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi can induce the biosyn-thesis of phenols in plants both locally and systematically. Recently, research has been intensively re-ported on this aspect. In this paper, the localized and systematic induction of phenols by AM fungi is reviewed. The possible signaling molecules (SA, H 2O 2) in the induction process are put forward, and the putative action model involved in the biosynthesis of phenols induced by AM fungi is further pre-sented. Some research perspectives for the future are also pointed out. Keywords: AM fungi, Phenols, Induction, Signaling molecules 丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, 简称AM 真菌)是一类重要的土壤真菌, 能够与80%以上的陆地植物和一些水生植物的根系形成互惠共生体, 即丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza, 简称 AM)[1]。近百年来的研究发现, AM 真菌在与植物建立共生关系之后, 明显地促进植物的生长发育。进一步的机理研究表明, AM 真菌能够在许多方面影响植物的生理过程: 促进植物根系对土壤中矿质元
R36/37/38Irritating to eyes, respiratory system and skin. 刺激眼睛、呼吸系统和皮肤 对羟基苯甲醛的性质 外观性状红棕色粉末 熔点114-118°C 沸点 191°C 50mm 密度 1,129 g/cm3 闪点 174°C 水溶性13 g/L (30°C) 溶解性易溶于乙醇；乙醚；丙酮；乙酸乙酯，稍溶于水（在30.5℃水中溶解度为1.388g/100ml），溶于苯（在65℃苯中溶解度为3.68g/ml）。
对羟基苯甲醛的用途 【用途一】用作医药、香料、农药的重要中间体，用于合成羟氨基苄青霉素、甲氧苄氨嘧啶、三甲氧基苯甲醛等药品 【用途二】用作医药、香料、农药的重要中间体，用于合成羟氨苄青霉素、甲氧苄氨嘧啶、三甲氧基苯甲醛等药品 【用途三】对羟基苯甲醛用于医药及有机合物的合成 【用途四】该品为医药、香料、液晶的中间体。对羟基苯甲醛用于生产抗菌增效剂TMP（甲氧苄氨嘧啶）、羟氨苄青霉素、羟氨苄头孢霉素、人造天麻、杜鹃素、苯扎贝特、艾司洛尔；用于生产香料茴香醛、香兰素、乙基香兰素、覆盆子酮。 【用途五】对羟基苯甲醛『123-08-0』在医药工业中,主要用合成羟氨苄青霉素(阿莫西林)、抗菌增效剂甲甲氧苄胺嘧啶(TMP)、3,4,5-三甲氧基甲醛、对羟基苯酐氨酸、羟氨苄头孢霉素、人造天麻、杜鹃素、艾司洛尔等；在香料工业中用于合成香兰素、乙基香兰素、洋茉莉醛、丁香醛、茴香醛和覆盆子酮等香料;在农药中主要用作除草剂溴苯腈和羟敌草腈的合成;在化工中主要用于合成对羟基苯甲酸、对羟基甲酸苄酯、醋酸对羟基苯酚酯；在国外还用于生产杀菌剂、照相乳化剂、镀镍光泽剂、液晶等. 【用途六】用作医药、香料、农药的重要中间体，用于合成羟氨基苄青霉素、甲氧苄氨嘧啶、三甲氧基苯甲醛等药品。高分子聚合物和制药原料。 应用领域 用作医药、香料、农药的重要中间体，用于合成羟氨基苄青霉素、甲氧苄氨嘧啶、三甲氧基苯甲醛等药品
江南大学现代远程教育 第一阶段练习题 考试科目:《有机化学》第1章至第4章B 卷（总分100分） __________学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分： 一、命名下列各化合物（16分） 答案： 二、 完成反应式（24分） CH 3CH 2CHCH 2CH CHCH 3 CH 3CH CH 3 CH 3CCH 2CH 2CHCH 3 CH 3CH 2CH 3CH 2CH 3 CH 3CH CHCH C H CHCH 2CH 3CH 3 HC H 3C SO 3H 2.4.6.8. 3.1. 5. 7.
）CH 3 2① O 3 CH 2CHCH 2CH 3 2 CH 2Cl + CH 3323 HC CCH 3 NaNH 2NaC CH +CH 3CH 2CH 2Cl Br 2SO 3H 1.2. 3.4. 5. 6.7.8. （ ） ） ） （ ） ） （ ） （ ） 答案： CH 3CH CH 22① H 2SO 4 CH 3CH CHCH CH 2HBr CH 3C CCH 3 CH 2CH 39.10.11.12. （ ） （ ） ） ）
三、 判断题（30分） 答案： 1-5 B A A A B 6-10 B A A B A 11-15 B B A B A 四、问答题（30分） 烷烃中，伯、仲、叔、季碳原子上所连的氢原子为伯、仲、叔、季氢原子。1.2.弯曲碳碳键是环丙烷不稳定的原因之一。3.正庚烷的沸点低于正辛烷。4.正丁烷的沸点高于异丁烷。 5.环丙烷和丙烷都是饱和烃，所以不能用Br 2作为鉴定试剂区分它们。1-丁烯和1-丁炔都能与Br 2发生加成反应，所以不能用Br 2作为鉴定试剂区分 两者，但可以用高锰酸钾来区分它们。6.7.加成、氧化、聚合反应是不饱和烃的共性。8.C C H CH 2CH 3H CH 3C C H CH 2CH 3CH 3 和 是顺反异构体。9.烯烃能发生加成反应，这种加成反应包括亲电加成、亲核加成和自由基加成3种类型。10.二烯烃包括累积双键、共轭双键和隔离双键二烯烃3种类型，其中共轭双键二烯烃最 稳定。 共轭二烯烃结构中，所有电子处于离域状态。11.12.卤素是苯环上的第一类定位基，它能使苯环活化。13.硝基是苯环上的第二类定位基，它能使苯环钝化。14.苯环是高度不饱和的环状结构，容易进行加成、氧化、聚合反应。15. 结构中离域电子数符合4n+2规则，它具有芳香性。（ ） （ ）（ ） （ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ） （ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）1.2.如何用化学方法区别：①②③、、 如何用简单化学方法区别：① ②③ 、、庚烷1-庚烯1-庚炔 以乙炔为原料，如何制备2-丁酮？3.
化学工 程学院 有 机 化 学 实 验 报 告 实 验 名 称： 无水乙醇的制备 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 化工13-6班 姓 名：白慧超 学 号 日 期： 2014年10月31日 指 导 教 师： 房江华 王灵辉 一、 实验目的 1.了解氧化钙法制备无水乙醇的原理和方法。 2.熟练掌握回流装置的安装和使用方法。 二、 实验原理 为了制得乙醇含量为99.5％的无水乙醇，实验室中常用最简便的制备方法是生石灰法，即利用生石灰与工业酒精中的水反应生成不挥发、一般加热不分解的熟石灰（氢氧化钙），以得到无水乙醇。 CaO Ca +H 2O (OH)2 试剂 结构简式 相对分子密度 熔点 沸点 相对密度
它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。 四、 五、仪器装置 （二）实验装置图
步骤现象 回流：在100 ml的圆底烧瓶中，加入50 ml 95%乙醇，慢慢放入10克小颗粒状的生石灰和几颗NaOH，回流1h。随着加热慢慢有蒸气溢出，之后回流管内也慢慢有液体流出 蒸馏：回流毕，改为蒸馏装置，以圆底烧瓶做接受器，接引管支口上接盛有无水氯化钙的干燥管。所蒸得的乙醇密封储存，并用无水CuSO4检验。冷凝管内壁慢慢出现小液滴，约78℃时有液体流入锥形瓶中 检验：向蒸馏得出的乙醇中加入少许CuSO4。不变蓝回收：把检验好的乙醇倒入回收瓶中。 七、 项目蒸馏稳定温 度蒸馏所得乙醇 体积 无水乙醇回收 率 数据73.0℃42.0ml84% 八、实验讨论 1.数据分析
a 无水乙醇产率较高，说明蒸馏过程进行的比较充分 b CuSO4检验后没有变蓝，说明实验仪器干燥较彻底，实验过程操作较规 范 2.结果讨论 a 回流一定要从第一滴液体滴下开始计时，否则时间不够，CaO与95% 乙醇反应不完全，导致产率偏低 b 蒸馏开始时，应缓慢加热，使烧瓶内的物料缓慢升温。当温度计的温 度达到乙醇的沸点时（78℃），再收集馏分；控制好温度，使之不超 过80℃，否则会使产率偏高 c 蒸馏过程一定要充分，否则产率会明显偏低 d 量无水乙醇的量筒要经过润洗，否则会引入水，导致结果有误 3.实际操作对实验结果的影响 a 仪器应事先干燥，否则将带进水，影响实验结果 b 使用颗粒状的氧化钙，用粉末状的氧化钙将严重暴沸 c 安装温度计时，使红色水银球紧贴支管口下侧，确保蒸馏时水银球能 完全被蒸汽包围，从而获得准确的读书 d 安装冷凝管时，要使冷凝水从下口进，上口流出，保证“逆流冷却” e 必须在烧瓶中加入沸石，以防在回流和蒸馏过程中发生暴沸 f 蒸馏装置的安装顺序一般由左至右，由下至上，首先从左下侧的热源 开始安装 g 当烧瓶中的物料变成糊状物时，表示蒸馏已接近尾声。此时，应立即 停止加热，利用电炉的余温将剩余的液体蒸出，以避免烧瓶过热破裂 4.实验注意事项 a 仪器应事先干燥。 b 接引管支口上应接干燥管。（回流过程要求无水操作，则应在球形冷 凝管上端安装一干燥管防潮） c 务必使用颗粒状的氧化钙，切勿用粉末状的氧化钙，否则暴沸严重。 d 在CaO中还应该加入少许NaOH。（除去95%乙醇中少量的醛等杂志） e 回流时用球形冷凝管，蒸馏时用直形冷凝管。
第五章合成气的生产 5.2由天然气制合成气 5.2.1概述 1.水蒸气转化法在高温和催化剂存在下，烷烃与水蒸气反应生产合成气的方法称为水蒸气转化法。当以天然气为原料时，又称甲烷蒸汽转化法，是目前工业生产应用最广泛的方法。 2.部分氧化法部分氧化法是指用氧气(或空气)将烷烃部分氧化制备合成气的方法。反应式表示为, 部分氧化法多用于以石脑油或重油为原料的合成气生产。 3. 自热式催化转化部分氧化法(ATR工艺) CH4的部分氧化和蒸汽转化组合在一个反应器进行。反应器上部为无催化剂的燃烧段，CH4的不完全燃烧，放出热量。 反应器下部为含催化剂的转化段，利用燃烧段反应放出的热量，进行吸热的水蒸气转化反应。 催化剂为：颗粒状镍催化剂，以含氧化锰和氧化铝的尖晶石为载体，具有很高的活性和耐高温性能，可采用较高空速进行反应。 4.甲烷-二氧化碳催化转化法（Sparg工艺） 催化剂上易结炭：改进镍基转化催化剂、开发新型抗积炭催化剂和优化反应条件等。
调节原料混合气的CO2/CH4H2O/CH4之比，转化后合成气中H2／CO在1.8—2.7之间变动 5.2.2天然气蒸汽转化的基本原理 一、主要反应 天然气中所含的多碳烃类与水蒸气发生类似反应 在—定条件下，转化过程可能发生成碳反应 二、催化剂和工艺条件： 1.催化剂 催化剂的基本条件：高活性、高强度、抗析碳。 活性组分：镍是目前天然气蒸汽转化催化剂的唯一活性组分。在制备好的催化剂中，镍以NiO形式存在，含量一般为10％一30％(质量)。 助催化剂：抑制熔结过程，使催化剂有较稳定的高活性，延长使用寿命并提
高抗硫抗析碳能力。金属氧化物，如Cr2O3、A12O3、MgO、TiO等。助催化剂用量一般为镍含量的10％(质量)以下。 载体：使镍的晶粒尽量分散，较大比表面。催化剂的载体是熔点在2000℃以上的金属氧化物，它们能耐高温，且有很强的机械强度。常用的载体有A12O3、MgO、CaO、K2O等。 2.工艺条件 甲烷蒸汽转化过程中控制的主要工艺条件是温度、压力、水碳比、空气加入量等。同时还要考虑到炉型、原料、炉管材料、催化剂等对这些参数的影响。参数的确定，不仅要考虑对本工序的影响，也要考虑对压缩、合成等工序的影响，合理的工艺条件最终应在总能耗和投资上体现出来。 (1)温度：甲烷蒸汽转化为可逆吸热反应。从化学平衡和反应速率考虑，提高温度对转化反应有利，可以降低残余甲烷含量。但温度的升高，受催化剂耐热程度和炉管材质等条件的限制。HK40材料制成的合金钢管，炉壁最高温度不超过930℃，所以炉管出口气体温度应维持在830℃以下。 (2)压力：甲烷蒸汽转化反应是摩尔数增加的反应。从化学平衡来看，增加压力对反应不利。目前工业生产都采用加压操作。 A加压下转化可以大大地节省动力：甲烷转化后气体体积增加4—5倍，从节省动力的角度看是有利的。与常压相比，操作压力采用 1.06lMPa，可节省动力约38％；当在6.0MPa下操作时，甚至可以省去原料气压缩机。 B加压操作可以提高后部工序的设备生产能力。随着压力的升高，能量消耗减少的程度也逐渐下降。