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。
3.苯甲醛本身用作香料和调味料，还用于加工及合成其它香料和调味料，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。
4.苯甲醛用于制造农药，如控制野燕麦用的除草剂草吡唑。在光化学中用于照相用剂及防蚀剂。
5.苯甲醛是制造染料用的中间体，如用于制造三苯甲烷燃料，苯甲醛与N，N- 二甲基苯胺缩合可得隐色孔雀石绿。另外，它也可用于制造吡啶酮染料。
6.苯甲醛还用于制造苄胺、苄醇、扁桃酸和4－苯基－3－丁烯－2－酮，在聚酰胺染色中用作助剂，在电镀浴中用作添加剂，与多元醇（如山梨醇）反应用作胶凝剂。
7.目前苯甲醛的用途又有新的延伸，可以用作油漆消泡剂、氯乙烯悬浮聚合釜阻垢剂、抗摩润滑剂等。
三．生产方法：
苯甲醛可由多种途径制备。工业中主要由甲苯在催化剂(五氧化二钒、三氧化钨或三氧化钼)作用下以空气或氧进行气相氧化；或者在光照下将甲苯氯化成氯化苄，然后再水解、氧化；也可氯化成二氯甲基苯再水解。工业中也有以苯为原料，在加压和三氯化铝作用下与一氧化碳和氯化氢反应制取。实验室中是用催化还原苯甲酰氯的方法制备苯甲醛。当前主要的制备途径为甲苯的液态氯化或氧化。以被淘汰的制备方法包括苯甲醇的不完全氧化，苯甲酰氯的碱解，和苯与一氧化碳的加成。
由于直接在电解槽中氧化甲苯制苯甲醛，电污染严重，产率低，因此一般采用间接电合成氧化法来制苯甲醛。所谓间接电合成法，是选用具有氧化或还原活性的电子载体，使之与有机物进行氧化或还原反应。反应后的电子载体本身又能再通过电解，失去或获得电子，再恢复为具有氧化或还原活性的电子载体，也就是说电子载体能在电极上再生。因此，电子载体能在有机电合成中循环使用，不断地使有机物发生目的反应。这里采用间接电氧化合成法制苯甲醛。
化学反应方程：
四：工艺流程
间接有机电合成是利用水溶性无机氧化还原电对作媒质，与有机物反应，然后将水相和有机相分离，获得产物。而水相中失去氧化（或还原）能力的媒质，可通过电极反应氧化（或还原）后再生，被重新利用。如果有机合成与媒质再生在同一反应器内进行，称为槽内式间接有机电合成；如果有机合成与媒质再生分别在化学反应器及电化学反应器内进行，称为槽外式间接有机电合成。Mikio等研究了Ce（Ⅳ）氧化对氟甲苯制备对氟苯甲醛的方法，即在磺酸水溶液中，电解氧化醋酸铈或碳酸铈等Ce（I）盐，得到Ce（Ⅳ）盐，电解槽用全氟离子交换膜隔开，电极采用铂、氧化铅等。
而Mn（lll）是又一种常用的氧化剂，以Mn（ll）／Mn（lll）为电解媒质，选用无隔膜电解槽，阳极为氧化铅／钛电极，阴极为纯铅，电解硫酸锰／硫酸体系，在电解槽外的反应器中Mn（lll）与甲苯反应生成苯甲醛，在反应体系中首次应用乳化搅拌器，取得了显著效果。
五：工艺特点
与传统的有机合成法相比，间接电氧化法有显著的优越性。该方法反应条件温和，操作简单，产品收率高，而且能够实现闭路循环，是一种环境友好的绿色
生产工艺; 但需要耗费大量的电能，生产成本高。
苯甲醛系列化合物可以通过苯环上丙烯基、羟基和甲基的阳极氧化，苯环上羧基的阴极还原或苯环上甲基的阳极取代而制得，目前尤其以苯环上甲基的间接电氧化的研究最为活跃对Ce4 + ，Mn3 + ，Co3 + 的大量研究表明，在高浓度H2SO4溶液中Mn3 + 有更多的优点，但必须使整个反应循环才有实现工业化的价值，化学反应器必须与电解池分离以防止有机物的产生，避免由此导致的氧化电势的降低和电流效率的下降。
电解媒质：间接电解氧化法选用具有氧化或还原活性电子载体，并与有机物进行氧化或还原反应，这种具有电子载体功能的物质称为电解媒质。间接电合成苯甲醛的研究最先集中于阳极过程。在此过程中，所选电解煤质必须对甲苯或苯甲醇的氧化具有高选择性，多生成醛，少生成其它副产品。能满足上述要求的离子有阳离子电解媒质和阴离子电解媒质，阴离子电解媒质常用的有
S2O82- ／SO42-、BrO- ／Br-、ClO ／Cl-和Cr2O72- ／Cr3+，离子电解媒质有Co3+ ／Co2+和Ce4+ ／Ce3+等电对。不过，在阳极的间接电氧化过程中，阴极没有发挥多大作用，为了充分利用阴极，研究发现，阴极催化电对Fe3+ ／Fe2+、V5+ ／V4+、V4+ ／V3+、Cu2+ ／Cu+和Mn3+ ／Mn2+也可以用于电解还原制备苯甲醛。
电极：以硫酸锰为媒质间接电氧化法合成苯甲醛时，电解硫酸锰时大多采用纯铅作阴极。而阳极容易被腐蚀，所以多采用铂或铂系等贵金属材料作阳极，但这些材料来源稀少且价格昂贵，在我国难以工业化生产。而镀层电极虽然有高的析氧过电位和抗氧化腐蚀能力，实验性能良好，但镀层有一定的脱落现象，影响了电极的使用寿命。据献报道向廉价金属中添加少量贵金属而制成的合金电极不仅价格较低，而且可以解决镀层脱落导致的电极寿命过短的问题。
反应条件：在无隔膜电解槽中进行硫酸锰的非均相电解反应中，温度和硫酸浓度对电解液的黏度和Mn3+的歧化反应影响很大，从而影响电解过程的电流效率和后续的甲苯氧化过程。低温低酸度和高温高酸度都能得到高的电流效率，而低温高酸度则电流效率下降。高温低酸度虽然电流效率高但产生较严重歧化现象，不宜选用。低温高酸度时电解效率低的原因可能是酸度升高、溶液黏度增加，硫酸锰溶解度降低，造成硫酸锰在电极上粘附，电解效率降低。若升高
温度，则可以使硫酸锰的溶解度增大，降低电解液的黏度，电解效率会提高。选择和氧化反应一致的硫酸浓度进行电解反应，可避免电解和氧化时酸度的调节，简化步骤。
一种苯甲醛的制备方法 一、技术领域： 本发明是一种生产广泛用于医药、染料、香料等有机合成重要中间体苯甲醛的生产新工艺。 二、背景技术及存在技术问题 现有苯甲醛生产技术普遍采用商品甲苯经沉降分离脱水后的甲苯和氯气在搪瓷反应釜内在普通光源的催化下，通过间歇式氯化反应制取苄叉二氯和苄基氯混合物，再通过间歇式分馏处理，得85%左右的苄叉二氯用纯碱溶液水解制的苯甲醛。 该工艺的主要缺点是： 1、该反应对铁杂质要求较高，瓷非常容易脱落，一旦搪瓷脱落，反应釜 会很快穿孔报废，同时由于搪瓷脱落后料液和铁之间接触后，苄基氯 会反应剧烈的聚会反应，有爆炸的危险。 2、传统工艺采用是通过静臵的方式粗略精致甲苯，这样处理过的甲苯水 含量通常在300ppm以上，这样在反应是会形成盐酸溶液，对设备产生 腐蚀，同时在金属酸溶液存在下，甲苯会发生苯环上氯代反应，不仅 降低了苄叉二氯的收率，而且形成难以分离的环氯副产物。 3、传统工艺采用普通全波段的光源，不仅选择性不好，氯的吸收效率也 较低） 4、传统方式间歇式分馏方式，不仅生产效率极低，而且分馏效果也比较 差，苄叉二氯中的苄基氯的含量在15%左右 5、由于苄基氯和苯甲醛的沸点几乎相同仅相差0.4度，采用传统的分馏 操作，很难使二者分离，传统工艺是通过苄基氯在12%的碳酸钠水溶 液中水解成苄醇，再通过分馏的方法提纯苯甲醛，这样，苄基氯就通 过纯碱转化成苄醇成为分馏后釜残废液了，不仅降低了苯甲醛的收率， 而且增加了污染。 三、技术方案 经过共沸脱水后的精致甲苯和氯气在特殊材质的反应器内，通过高压紫外灯（波长为400nm左右）轴向光照在95-110度之间反应生成苄基氯、苄叉二氯
苯甲醇与苯甲酸的制备实验 一、实验原理 利用坎尼扎罗（Cannizzaro）反应由苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸。 坎尼扎罗反应是指无α－活泼氢的醛类在浓的强NaOH 或 KOH 水或醇溶液作用下发生的 歧化反应。此反应的特征是醛自身同时发生氧化及还原作用，一分子醛被氧化成羧酸（在碱性溶液中成为羧酸酸盐），另一分子醛则被还原成醇。 主反应： 机理：醛首先和氢氧根负离子进行亲核加成得到负离子，然后碳上的氢带着一对电子以 氢负离子的形式转移到另一分子的羰基不能碳原子上。 二、反应试剂、产物、副产物的物理常数 三、药品
四、实验流程图 五、实验装置图 图 1 磁力搅拌器图2分液漏斗的振摇方法图3分液漏斗图4抽滤装置
六、实验内容 往锥形瓶中加12.0g(0.21mol) 氢氧化钾和12ml 水，放在磁力搅拌器上搅拌，使氢氧化钾溶 解并冷至室温。在搅拌的同时分批加入新蒸过的苯甲醛，每次加入 2-3ml，共加入14g，0.13mol) 。加后应塞紧瓶口，若锥形瓶内温度过高，需适时冷却。继续搅拌 13.5ml( 约60min，最 后反应混合物变成白色蜡糊状。 (1) 苯甲醇 向反应瓶中加入大约 45ml 水，使反应混合物中的苯甲酸盐溶解，乙 醚分三次萃取苯甲醇，合并乙醚萃取液。保存水溶液留用。 转移至分液漏斗中，用 45ml 依次用15ml25% 亚硫酸氢钠溶液及8ml 水洗涤乙醚溶液，用无水硫酸镁干燥。水浴蒸去乙 醚后，继续蒸馏，收集产品，沸程204-206℃，产率为75%。 纯苯甲醇有苦杏仁味的无色透明液体。沸点bp=205.4 ℃，折光率 =1.5463。 (2)苯甲酸 在不断搅拌下，往留下的水溶液中加入浓盐酸酸化，加入的酸量以能使刚果红试纸由红变蓝 为宜。充分冷却抽滤，得粗产物。 粗产物用水重结晶后晾干，产率可达80%。 纯苯甲酸为白色片状或针状晶体。熔点 mp=122.4 ℃。 （一）制备阶段 1.准备锥形瓶：一只100ml锥形瓶。 2.加药品与歧化反应：向锥形瓶中加12.0g氢氧化钾和12ml水，向瓶内放入一只搅拌子，然后将 锥形瓶放在磁力搅拌器上搅拌，使氢氧化钾溶解并冷至室温。在搅拌的同时分批加入新蒸过的苯 甲醛，每次加入 2-3ml ，共加入 13.5ml( 约 14g， 0.13mol) 。加后应塞紧瓶口，若 锥形瓶内温度过高，需适时冷却。继续搅拌60min ，最后反应混合物变成白色蜡糊状。 【为避免歧化反应过快产生大量热量，造成温度过高增加氧化副反应，故需将苯甲醛分几批加 入】 （二）后处理阶段 1.分离苯甲醇 （1）加水溶解：向反应瓶中加入大约45ml水，使反应混合物中的苯甲酸盐溶解，转移至分液 漏斗中。 【在磁力搅拌器上尽量搅拌时间长一些，以保障苯甲酸钾盐充分溶解在水中，减少与苯甲 醇分子的包裹，有利于下一步的乙醚萃取】 （2）乙醚萃取：用45ml乙醚分三次萃取苯甲醇，合并乙醚萃取液。保存水溶液留用（含有苯甲 酸钠盐）。 【每次萃取振荡时间不能过长，每振荡2-3 次，就要进行放气一次，如此重复2-3 次即可。避免漏斗内产生大量乙醚气体而喷出。】 （3）亚硫酸氢钠洗涤：用15ml25%亚硫酸氢钠溶液洗涤乙醚溶液，洗涤除去未反应的苯甲 醛。 【洗涤时振荡不能长时间振荡，避免下层的水中溶解过多的乙醚而降低亚硫酸氢钠在水中 的溶解度，可能达到饱和析出大量晶体。】 （4）水洗涤：8ml水洗涤乙醚溶液，除去上一步洗涤后残留的亚硫酸氢钠。 【因下一步紧接着的操作是干燥粗产品，所以水洗涤后应该多静止几分钟，再分去下层的 水层。】
苯甲醇和苯甲酸的制备 一．实验目的 1.学习由苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸的原理和方法 2.巩固机械搅拌器的使用 3.进一步掌握萃取、洗涤、蒸馏、干燥和重结晶等基本操作 4.学会低沸点溶剂的处理 二．实验原理 无α-H的醛在浓碱溶液作用下发生歧化反应，一分子醛被氧化成羧酸，另一分子醛则被还原成醇，此反应称坎尼扎罗反应。本实验采用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中发生坎尼扎罗反应，制备苯甲醇和苯甲酸。反应物加水溶解后，用乙醚加以萃取，乙醚层经洗涤、干燥、蒸馏，得到苯甲醇；水层经酸化得到苯甲酸。反应式如下： CHO 2+NaOH CH2OH + COONa COONa +HCl COOH+NaCl 苯甲醛如果长时间放置，会被空气氧化，因此存在以下的副反应：CHO +O 2 COOH 三．实验准备 1.主要试剂及仪器 1）试剂
苯甲醛10 mL （mol），氢氧化钠8g ，浓盐酸，乙醚，饱和亚硫酸氢钠溶液，10％碳酸钠溶液，无水硫酸镁。 2）仪器 100mL 圆底烧瓶，球形冷凝管，分液漏斗，直形冷凝管，蒸馏头，温度计套管，温度计（250℃），支管接引管，锥形瓶，空心塞，量筒，烧杯，布氏漏斗，吸滤瓶，表面皿，红外灯，机械搅拌器。 2.主要物料物理常数 四．实验装置及操作要点 制备苯甲醇和苯甲酸采用回流搅拌装置，实验装置如图1所示。乙醚沸点低，要注意安全。蒸馏低沸点液体的装置如图2所示。
图1.制备苯甲醇和苯甲酸的反应装置 图2.蒸乙醚的装置图 【干燥操作要点】 1.干燥剂不是越多越好 2.干燥操作在干燥的带有塞子的锥形瓶中进行。加入干燥剂后，加塞旋摇，放置一段时间，根据干燥情况补加。 3.干燥彻底，液体透明澄清，干燥剂棱角分明、不粘结一团、不粘在瓶壁上。 【蒸馏乙醚的操作要点】 1.在实验室使用或者蒸馏乙醚时，实验台附近严禁有明火。因为乙醚容易挥发，且易燃烧，与空气混合到一定比例时极易发生爆炸。 2.蒸乙醚时可在接引管支管上连接一长橡皮管通入水槽的下水管内或引入室外。 3.接收器用冷水浴冷却。
有机合成综合实验预习报告 实验名称对氨基苯甲醛的制备 柜号 Y10 实验日期室温 一、实验目的 (1) 掌握歧化反应的含义，一般而言，若氧化作用和还原作用发生在同一分子内部处于同一氧化态的元素上，使该元素的原子（或离子）一部分被氧化，另一部分被还原。这种自身的氧化还原反应称为歧化反应。 (2) 掌握对氨基苯甲醛的制备方法，了解对氨基苯甲醛的性质及用途。 (3) 掌握还原反应的机理。 二、实验原理 1、主反应： ①、多硫化钠溶液的制备：将1.0gNaSO4?9H2O溶于盛有10ml水的250ml锥形瓶中，加入1.35g硫磺粉,氢氧化钠3.0g。加热至70-80℃搅拌1-2h，直至体系全部溶解。静置得澄清溶液。 Na2S + NaOH + S Na2S x (Cx=3-4) ②、可由对硝基甲苯与多硫化钠反应制得。反应方程式如下： 还可由对硝基甲苯、乙酸酐为原料，经由氧化、水解，首先得到对硝基苯甲醛，然后经亚硫酸盐还原制得。反应方程式如下： 2、副反应：CH O NO2 NaHSO3 CH O NH2 CH3 NO2 Na2S x CHO NH2 or Na2S, S
用多硫化钠制备对氨基苯甲醛，受热不稳定的时候容易引起缩合反应，其反应如下： 另外，碱的用量也对合成对氨基苯甲醛的产率有很大的影响，当碱过量时，会存在以下的副反应： 三、实验药品试剂及操作步骤 1、实验药品 对硝基甲苯、对硝基苯甲醛、乙酸酐、氢氧化钠、硫化钠、硫磺、亚硫酸氢钠、去离子水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯。 2、实验试剂 分液漏斗(500ml)、恒压滴液漏斗、布氏漏斗（φ8）、电动搅拌器、旋转蒸发仪、水浴锅、电热干燥箱、三口烧瓶（250ml ）、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计（0℃~300℃）、烧杯（500ml ）、量筒（100ml ）、滴液漏斗（60ml ）、电子天平、烧瓶（25ml ）。 3、实验药品主要物理参数 （1）对硝基甲苯：分子式 CH 3C 6H 4NO 2 或C 7H 7NO 2，分子量 137.1378，黄色斜方立面晶体。相对密度 1.1038(75/4℃)，熔点51.7℃，沸点238.5℃，折射率n(15℃)1.5382， 蒸汽压 0.13kPa/53.7℃，易燃，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚和苯。 （2）对硝基苯甲醛：分子式为C 7H 5NO3，分子151.12。白色或淡黄色晶体，熔点(℃) 106-107(升华)，相对密度1.496。 不溶于水，微溶于乙醚，易溶于乙醇、苯、冰醋酸。难与蒸汽一同挥发。熔点51.9℃，沸点238.3℃ （3）硫化钠：分子式Na 2S ，相对分子质量为78.04,。白色四方结晶。有硫化氢气味。有吸湿性。见光和在空气中变成黄到棕黑色，并逐渐产生硫化氢。遇酸甚至碳酸也能分解。易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。水溶液呈碱性，溶液露置在空气中逐渐成为硫代硫酸钠和氢氧化钠。相对密度(d164）1.427。熔点约50℃。易燃。有腐蚀性。 （4）硫磺：别名硫、胶体硫、硫黄块。外观为淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味。分子量为32.06，蒸汽压是0.13kPa ，闪点为207℃，熔点为119℃，沸点为444.6℃，相对密度(水＝1)为2.0。硫磺不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳。作为易燃固体，硫磺主要用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝等。 （5）对氨基苯甲醛：分子式C 7H 7NO,相对分子质量121.14，熔点（℃）71～72。由水中析 H 2N CHO H 2N C H N CHO H 2N C H N CHO n H 2N CHO NaOH H 2N COONa H 2N CH 2OH
Cannizzaro反应—苯甲醇和苯甲酸 一、实验目的 1、掌握苯甲醇和苯甲酸的制备； 2、学习Cannizzaro（康尼扎罗）反应原理； 3、熟练掌握实验中的萃取、洗涤等基本操作。 二、实验原理 1、苯甲酸和苯甲醇的相关性质 2、Cannizzaro反应及反应机理 没有α-氢的醛，如苯甲醛，在强碱作用下，会发生分子间的氧化还原反应，一分子被还原成苯甲醇，另一分子被氧化成苯甲酸，即Cannizzaro反应。
反应机理： 3、本实验的相关反应 主反应： 副反应： 4、刚果红试纸 刚果红试纸是由刚果红溶液浸泡制成。刚果红呈枣红色粉末状，能溶于水和酒精，遇酸呈蓝色。它不仅能作染料，也用作指示剂。刚果红是酸性指示剂，变色范围为3.5到5.2，碱态为红色，酸态为蓝紫色。有人认为刚果红毒性很大，其实是错误的。刚果红能做为药剂成分．
三、实验装置示意图 四、实验步骤 1、加料，歧化反应：100ml锥形瓶中，加18gKOH ，18ml 水和10ml苯甲醛，该反应是 两相反应，不断振摇是关键。得白色糊状物。静置 2、萃取，分离：加水溶解，置于分液漏斗中。每次用20ml乙醚萃取，共萃取水层3次（萃
取苯甲醇），水层保留。 3、洗涤醚层：依次用亚硫酸氢钠(饱和)、10%碳酸钠、水各5ml洗涤醚层。除去苯甲醛, 酸性亚硫酸氢钠盐 4、干燥，蒸馏：用无水硫酸镁干燥半小时。水浴回收乙醚。用空气冷凝管收集苯甲醇 200-204℃馏分。N201.5396，约4-5g. 5、酸化，重结晶：浓盐酸酸化使刚果红试纸变蓝，冷却析出苯甲酸。必要时用水重结晶。.mp.121-122℃ 6、测折射率 五、注意事项 1．如果第一步反应不能充分振摇，会影响后续反应的产率。如混合充分，放置24小时后混合物通常在瓶内固化，苯甲醛气味消失； 2．用分液漏斗分液时，水层从下面分出，乙醚层要从上面倒出，否则会影响后面的操作；3．用干燥剂干燥时，一定要澄清后才能倒在蒸馏瓶中蒸馏，否则蒸出的产物不纯； 4．水层如果酸化不完全，会使苯甲酸不能充分析出，导致产物损失。
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。
学生姓名：小田田学号：专业班级： 实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：2013年4月24日实验地点： 同组学生姓名：指导教师：实验成绩： 实验八：苯甲醇和苯甲酸的制备 一、实验目的 1．学习由苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸的原理和方法。 3．进一步掌握萃取、洗涤、蒸馏和干燥等基本操作。 二、产品介绍 苯甲醇是最简单的芳香醇之一，可看作是苯基取代的甲醇。在自然界中多数以酯的形式存在于香精油中。中文别名苄醇;。苄醇是极有用的定香剂，用于配制香皂；日用化妆香精。但苄醇能缓慢地自然氧化，一部分生成苯甲醛和苄醚，使市售产品常带有杏仁香味，故不宜久贮。苄醇在工业化学品生产中用途广泛；医药；合成树脂溶剂；可用作尼龙丝；纤维及塑料薄膜的干燥剂，染料；纤维素酯；酪蛋白的溶剂，制取苄基酯或醚的中间体。同时，广泛用于制笔（圆珠笔油）；油漆溶剂等。 苯甲酸为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶，具有苯或甲醛的臭味。在100℃时迅速升华，它的蒸气有很强的刺激性，吸入后易引起咳嗽。微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯甲酸是弱酸，比脂肪酸强。它们的化学性质相似，都能形成盐、酯、酰卤、酰胺、酸酐等，都不易被氧化。苯甲酸的苯环上可发生亲电取代反应，主要得到间位取代产。 三：反应式 主反应： CHO + NaOH 2 CH2OH + COONa COONa + HCl COOH + NaCl 副反应：CHO COOH +O2
学生姓名：小田田学号：专业班级： 实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：2013年4月24日实验地点： 同组学生姓名：指导教师：实验成绩： 四：主要试剂及产品的物理常数 五：试剂与仪器 1、主要仪器 ： 125mL 圆底烧瓶、分液漏斗，蒸馏装置、烧杯等。 2、主要试剂规格及用量：
有机化学实验方案 1 苯甲醛歧化制备苯甲酸和甲醇及产物的分离纯化 一、目的要求 1. 掌握歧化反应制备苯甲酸和苯甲醇的原理与方法； 2. 熟练掌握萃取与蒸馏操作； 二、基本原理 1、无α-氢的醛类和浓的强碱溶液作用时，发生分子间的自氧化还原反应，一分子醛被还 原成醇，另一分子醛被氧化成酸，此反应称为坎罗尼扎罗反应。如： 2、按上述反应式只能得到一半的醇。如应用稍过量的甲醛水溶液与醛（1.3∶1mol ）反应 时，则可使所有的醛还原至醇，而甲醛则氧化成甲酸。例如： 三、主要仪器与药品 仪器：250mL 锥形瓶、分液漏斗、刚果红试纸、玻璃棒、烧杯 药品：氢氧化钾18g 、饱和亚硫酸氢钠溶液、10%碳酸钠溶液、无水硫酸镁、无水碳酸钾、浓盐酸苯甲醛21g 、乙醚 四、实验步骤 1、在250mL 锥形瓶中配制18g 氢氧化钾和18mL 水的溶液，冷至室温后，加入21g 新蒸过的苯甲醛20mL 。用橡皮塞塞紧瓶口，用力振摇，使反应物充分混合，最后成为白色糊状物，放置过夜。 2、向反应混合物中逐渐加入足够量的水（约60mL ），不断振摇使其中的苯甲酸盐全部溶解。将溶液倒入分液漏斗，每次用20mL 乙醚萃取三次，合并乙醚萃取液，依次用5mL 饱和亚硫酸氢钠溶液、10mL10%碳酸钠溶液及10mL 水洗涤，最后用无水硫酸镁或无水碳酸钾干燥。 3、干燥后的乙醚溶液，先蒸去乙醚，再蒸馏苯甲醇，收集204～206℃的馏分，产量8～8.5g （产率74～79%）。 4、乙醚萃取过的水溶液，用浓盐酸酸化直至刚果红试纸变蓝，冰水冷却使苯甲酸完全析 出，抽滤，用少量水洗涤，挤压去水分。将制得的苯甲酸放在沸水浴上干燥。若要得到纯产品，可用水重结晶提纯，取出并称量所得产品。（纯粹苯甲酸为无色针状晶体，熔点为122.4℃。纯粹苯甲醇的沸点为205.5℃。） 五、注意事项 1、 步骤 4 中，要控制好浓盐酸的量，PH 过高或过低都会影响产品的质量。 2、 在最后一步萃取中，要严格控制好温度，这样才能得到更纯的产 六、数据处理 产品质量： 理论质量： 产率： 七、思考问答 1、本实验中两种产物是根据什么原理分离提纯的？用饱和的亚硫酸氢钠及10%碳酸钠 溶液洗涤的目的何在？ 2、乙醚萃取后的水溶液，用浓盐酸酸化到中性是否最适当？为什么？不用试纸或试剂 检验，怎样知道酸化已经恰当？
万方数据
万方数据
过氧化氢氧化苯甲醛合成苯甲酸的研究 作者：冯冬然， 张光霞， 殷利河， 边延江 作者单位：廊坊师范学院,河北,廊坊,065000 刊名： 廊坊师范学院学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF LANGFANG TEACHERS COLLEGE 年，卷(期)：2008,8(6) 本文读者也读过(10条) 1.于丽颖.吉慧杰.王悦虹.YU Li-ying.JI Hui-jie.WANG Yue-hong过氧化氢氧化苯甲醛合成苯甲酸[期刊论文]-辽宁化工2008,37(12) 2.李贵贤.张烨红.毛志红.范宗良.谭学苓.汪孔照.LI Gui-xian.ZHANG Ye-hong.MAO Zhi-hong.FAN Zong-liang. TAN Xue-ling.WANG Kong-zhao磷钼杂多酸季铵盐催化氧化合成苯甲酸[期刊论文]-化学与生物工程2009,26(7) 3.吴旭.谢鲜梅.WU Xu.XIE Xian-mei乙酸存在下钴铝类水滑石催化氧化苯甲醛合成苯甲酸[期刊论文]-太原理工大学学报2010,41(2) 4.谢鲜梅.吴旭.杜亚丽.严凯.王志忠.XIE Xian-mei.WU Xu.DU Ya-li.YAN Kai.WANG Zhi-zhong镍铝类水滑石在乙酸介质下催化氧化苯甲醛合成苯甲酸[期刊论文]-现代化工2006,26(z2) 5.江秀清.林海昕.林敏.JIANG Xiu-qing.LIN Hai-xin.LIN Min微波辐射相转移催化法合成苯甲酸[期刊论文]-厦门大学学报(自然科学版)2008,47(z2) 6.丁元生.罗志臣.周端文.Ding Yuansheng.Luo Zhichen.Zhou Duanwen Keggin型配合物 [(CH2)5NH2]4SiMo12O40的合成及其催化氧化合成苯甲酸的研究[期刊论文]-精细石油化工2010,27(3) 7.刘春生.严红燕.张少华.罗根祥清洁催化氧化苯甲醛制备苯甲酸[期刊论文]-辽宁石油化工大学学报2004,24(2) 8.张静波.张贵荣.钮东方.陆嘉星银电极电催化溴苯与C02合成苯甲酸[会议论文]-2008 9.严红燕.程云.刘春生.姜恒.罗根祥甲烷磺酸铜催化氧化苯甲醛制苯甲酸[期刊论文]-抚顺石油学院学报2003,23(3) 10.谢鲜梅.吴旭.杜亚丽.严凯.王志忠镍铝类水滑石在乙酸介质下催化氧化苯甲醛合成苯甲酸[会议论文]-2006 引用本文格式：冯冬然.张光霞.殷利河.边延江过氧化氢氧化苯甲醛合成苯甲酸的研究[期刊论文]-廊坊师范学院学报（自然科学版） 2008(6)
综述：苯甲酸的合成方法 摘要：本文从催化剂的分类来介绍苯甲酸的合成方法，总共有两大类方法：一类是有机催化剂催化有机物合成苯甲酸，另一类是无机催化剂催化有机物合成苯甲酸。 关键字：苯甲酸的合成方法 有机催化剂 无机催化剂 0.前言 苯甲酸是一种重要的化工原料，主要用于生产苯甲酸钠食品防腐剂、染料中 间体、农药、增塑剂、医药、香料等，还可用作钢铁设备的防锈剂。苯甲酸可以由甲苯的氧化，苯甲醇的氧化，苯甲醛的氧化制备。工业上苯甲酸的合成大致可以分为两类：一类是用有机催化剂催化有机物合成，另一类是用无机催化剂催化有机物合成。 1.有机催化剂催化 对于甲苯氧化制备苯甲酸，李涛等人以不同钴基吡唑配合物为催化剂进行甲 苯氧气液相氧化反应，发现)5,3(,'二甲基吡唑二--N N 溴化钴在甲苯氧化反应中具有较好的催化反应活性，比乙酸钴催化性能更好。[1] 对于苯甲醇，孙晓云等人用甲基三辛基氯化铵和钨酸钠一步法合成甲基三辛 基季铵钨酸盐离子液体112231783])()[(O W H C n N CH -，以该离子液体为催化剂，在无反应溶剂条件下催化过氧化氢氧化苯甲醇生成苯甲酸，并且确定优化条件：反应温度70℃，苯甲醇用量5 mmol ，催化剂用量是底物的0.4％(摩尔分数)，30％过氧化氢用量2 mL ，苯甲醇的转化率可达99％，苯甲酸选择性为98％。[2]郭飞燕等人以质量分数为30％的22O H 作氧化剂，磷钨酸及磷钨酸盐作催化剂催化合成苯甲酸[3] 对于苯甲醛，李贵贤等人采用四丁基溴化铵和磷钼酸反应合成了一系列 Keggin 型磷钼酸季铵盐催化剂，傅立叶红外光谱分析表明，所制备的催化荆具有典型的杂多阴离子结构。将其应用于冰乙酸作溶剂、30％过氧化氢作氧化刺催化氧化苯甲醛制苯甲酸的反应过程中，结果表明，催化荆中各组分在双氧水作用下催化活性较高，任一组分单独作用时催化活性较低，只有当催化剂中季铵盐与磷钼酸配比合适时，催化效果才会最优，其中40122494])[(O PMo H N H C 的催化活性
苯 甲 醛 合 成 苯 甲 酸 材料化学09-1 许军 0901130831 羰基是醛的官能团，也是醛类化合物的反应中心。 苯甲醛的结构式如图1： 羰基C O 作为吸电子的钝化基团（或称间位定位取代基，也称第二类 取代基），通过吸电子共轭效应和诱导效应都能够使苯环上的电子云密度降低，因而降低了苯环上亲电取代反映的活性，即钝化了苯环 H 图2亲电取代反映的活性。由图（2）亦可看出：电子云密度降低程度较大的位置是在邻位和对位，因此，相对而言，间位上更容易发
生亲电取代反应。苯甲醛中羰基上的碳原子（或直接与苯环相连的原子）为强极性缺电子原子或带有部分正电的原子，这是由于氧原子的电负性(χ)很大，其值为χ=3.5（仅次于电负性最大的F原子的电负性χ=4.0），因此，吸附了大量的电子而致使羰基碳原子上带有大量正电荷，所以，羰基碳原子易被带有一对未共用的电子的亲核试剂进攻，导致π键异裂，形成两个新的σ键，即发生亲核加成反应。
CH O +Y C O +HY 增长： C O +O 2O CHO O +O
⒊苯甲醛没有α活泼氢，可在强碱的作用下发生分子间的氧化还原，结果一分子醛被氧化成苯甲酸，另一分子的醛被还原成苯甲醇。这是一个歧化反应（dismutation reaction），称之为Cannizzaro反应（康尼查罗）。例如：苯甲醛在浓氢氧化钠溶液的作用下，得到等分子的的苯甲酸和苯甲醇： 2 CHO CH Array 2OH COO 反应机理如下图所示：
C H OH O OH CH 2OH COO COOH CH 2O H OH 首先OH ˉ和羰基进行亲核加成，由于氧原子带有负电荷，致使邻位碳原子排斥电子的能力大大增强，使碳上的氢带着一对电子以氢负离子的形式转移到另一分子苯甲醛的羰基碳原子上。其中给出氢负离子的叫做授体，接受氢的叫做受体。 虽然反应过程中苯甲酸与苯甲醇同在溶液中，但是二者只在酸性条件下才发生酯化反应。而且，高锰酸钾与硫酸锰在碱性条件下可制得二氧化锰，新制的二氧化锰可将不饱和键上的醇氧化得到相应的醛或酮，不饱和键不受影响， 此处便可将副产物苯甲醇再氧化为苯甲醛，从而得到苯甲酸， 反应方成如下： 2KMnO 44NaOH MnO 43522MnO 2K 2SO 4Na 2SO 4H 2O
苯甲酸和苯甲醛的合成暨Cannizzaro反应作者：段璞 摘要：本文是第四次合成化学实验的实验报告，主要介绍了以苯甲醛为原料进行的Cannizzaro反应制备苯甲酸与苯甲醇的方法。反应后通过萃取分离苯甲酸与苯甲醇，并分别运用重结晶和加压蒸馏提纯两产物。本次实验投放原料苯甲醛10mL（10.4g，0.1mol），共制得提纯产物苯甲酸4.38g、苯甲醇3.68g。 实验原理： 无-α-氢的醛（如芳香醛、甲醛等）在浓碱的作用下发生歧化反应，一分子醛失去氢被氧化为酸，而另一分子醛得到氢而被还原为醇，此反应即为Cannizzaro反应。 如本次反应中使用的苯甲醛歧化反应： Cannizzaro反应的实质是羰基的亲核加成。反应的机理是OH-对一个醛分子的羰基进行亲核进攻生成负离子，此负离子使原来醛基上的氢带着一对电子对另一分子芳香醛进行亲核加成。反应机理如下：
由于第一步反应为可逆反应，且平衡偏向反应物一侧，所以Cannizzaro反应需要非常高的碱度，常用过量一倍以上的浓度为50%的强碱。本次反应中使用了10g氢氧化钠（0.25mol，即2.5当量）。 利用产物苯甲酸与苯甲醇在碱性溶液与乙醚中溶解度的不同（苯甲酸以苯甲酸盐的形式存在于碱液，而苯甲醇主要存在于乙醚）达到分离两种产物的效果。接着利用未反应完全的苯甲醛易与亚硫酸氢钠反应生成α-羟基苄磺酸钠，从而达到与苯甲醇分离的效果。反应机理如下： 实验操作及现象： 1.于150mL锥形瓶中称取10g氢氧化钠（0.25mol）加入10mL水。溶解并冷却至室温后， 边振摇边加入10mL苯甲醛（10.4g，0.1mol）。加完后用称量纸封口，剧烈振摇，充分混合，数分钟后，原料凝结成固体，呈现微黄色，后逐渐变为淡粉色。于避光处放置两礼拜。 2.取适量水溶解，转移至分液漏斗，乙醚萃取3次，每次25mL。初次醚层呈红褐色，水 层微浑浊，萃取若干次后基本澄清。合并醚层，倒入分液漏斗中，先用10mL饱和亚硫
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。
苯甲醇和苯甲酸的制备实验 一、实验原理 利用坎尼扎罗（Cannizzaro）反应由苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸。 坎尼扎罗反应是指无α－活泼氢的醛类在浓的强NaOH或KOH水或醇溶液作用下发生的歧化反应。此反应的特征是醛自身同时发生氧化及还原作用，一分子醛被氧化成羧酸（在碱性溶液中成为羧酸酸盐），另一分子醛则被还原成醇。 主反应： 机理：醛首先和氢氧根负离子进行亲核加成得到负离子，然后碳上的氢带着一对电子以氢 负离子的形式转移到另一分子的羰基不能碳原子上。 二、反应试剂、产物、副产物的物理常数
三、药品 四、实验流程图 五、实验装置图
图1 磁力搅拌器图2 分液漏斗的振摇方法图3 分液漏斗图4 抽滤装置 六、实验内容 往锥形瓶中加 12.0g(0.21mol)氢氧化钾和12ml水，放在磁力搅拌器上搅拌，使氢氧化钾溶解并冷至室温。在搅拌的同时分批加入新蒸过的苯甲醛，每次加入2-3ml，共加入13.5ml(约14g，0.13mol)。加后应塞紧瓶口，若锥形瓶内温度过高，需适时冷却。继续搅拌60min，最后反应混合物变成白色蜡糊状。 (1)苯甲醇 向反应瓶中加入大约45ml水，使反应混合物中的苯甲酸盐溶解，转移至分液漏斗中，用45ml 乙醚分三次萃取苯甲醇，合并乙醚萃取液。保存水溶液留用。 依次用15ml25%亚硫酸氢钠溶液及8ml水洗涤乙醚溶液，用无水硫酸镁干燥。水浴蒸去乙 醚后，继续蒸馏，收集产品，沸程204-206℃，产率为75%。 纯苯甲醇有苦杏仁味的无色透明液体。沸点bp=205.4℃，折光率=1.5463。 (2)苯甲酸 在不断搅拌下，往留下的水溶液中加入浓盐酸酸化，加入的酸量以能使刚果红试纸由红变 蓝为宜。充分冷却抽滤，得粗产物。 粗产物用水重结晶后晾干，产率可达80%。 纯苯甲酸为白色片状或针状晶体。熔点mp=122.4℃。 （一）制备阶段 1.准备锥形瓶：一只100ml锥形瓶。 2.加药品与歧化反应：向锥形瓶中加 12.0g氢氧化钾和12ml水，向瓶内放入一只搅拌子， 然后将锥形瓶放在磁力搅拌器上搅拌，使氢氧化钾溶解并冷至室温。在搅拌的同时分批加入新蒸过的苯甲醛，每次加入2-3ml，共加入13.5ml(约14g，0.13mol)。加后应塞紧瓶口，若锥形瓶内温度过高，需适时冷却。继续搅拌60min，最后反应混合物变成白色蜡糊状。 【为避免歧化反应过快产生大量热量，造成温度过高增加氧化副反应，故需将苯甲醛分几批加入】 （二）后处理阶段 1.分离苯甲醇 （1）加水溶解：向反应瓶中加入大约45ml水，使反应混合物中的苯甲酸盐溶解，转移至 分液漏斗中。 【在磁力搅拌器上尽量搅拌时间长一些，以保障苯甲酸钾盐充分溶解在水中，减少与苯甲 醇分子的包裹，有利于下一步的乙醚萃取】
1 引言 1.1 苯并咪唑的性质简介 苯并咪唑又名间(二)氮茚，英文名称为Benzimidazole，英文别名为1,3-benzodiazole（简称BI或BIM）。其结构式如下： H N 它的一些物化性质如下：分子式C 6H 7 N 2 ，相对分子质量118.14，熔点169℃～171℃， 沸点360℃。其性状为白色晶体，几乎不溶与苯、石油醚，微溶于冷水、乙醚，稍溶于热水，易溶于乙醇、酸溶液、强碱溶液。可以用蚁酸和邻苯二胺反应来制备[1]。在药物合成、缓蚀方面有着重要的用途。 1.2 苯并咪唑类化合物的合成 1.2.1 合成原理 苯并咪唑类化合物的合成方法主要分为两种。 第一种是用邻苯二胺与羧酸在有或无催化剂的情况下反应。此方法的合成原理可以分为两步，其中第一步是N-酰基化反应，第二步是氨基与羰基的加成成环和脱水反应[2]。其反应通式表示如下： NH2 NH2 RCOOH NH NH2 C R O + +H2O NH NH2 C R O H N +H2O 第二种是用邻苯二胺与醛反应，其合成原理也是分为两步，第一步是邻苯二胺与醛羰基缩合形成单或双席夫碱，第二步是席夫碱发生关环反应，氧化脱氢后得到目的产物[3]。其反应通式可表示如下：
R-CHO N NH 2H N H R NH 2 NH 2 +N H N R 1.2.2 苯并咪唑类化合物的合成方法 如上所述，用羧酸和邻苯二胺反应来合成苯并咪唑类化合物是两种方法之一。如，付红蕾等[4]以邻苯二胺和丙酸为原料，磷酸为催化剂，合成出了2-乙基苯并咪唑。其原料的摩尔比是1:2.5，反应时间为2.0h ，反应温度约为100℃，磷酸用量为1.5mL 时，最终得率为78.09%。 另外，王元有[5]研究了在多聚磷酸和五氧化二磷催化下，邻苯二胺分别与对苯二甲酸、间苯二甲酸反应合成出了两种苯并咪唑衍生物，产率均在80%以上。并且经过了红外光谱，紫外可见光谱的初步表征，还定性研究了它们的荧光性质。其合成路线如下： RCOOH PPA/P O NH 2 NH 2 +NH NH 2O PPA/P O H N R 与此同时，利用醛类和邻苯二胺的反应来合成苯并咪唑类化合物也已多见于文献。如李焱等[6]用醛和邻苯二胺为原料，在碘催化下，一锅法合成出了2-取代苯并咪唑，该方法具有催化剂毒性低，反应条件温和，反应时间较短，且产率较高（73%～78%）等特点。 于丽颖等[7]研究了邻苯二胺和苯甲醛反应，在空气氧化下，得出了合成2-苯基苯并咪唑的简便方法。并且得出了在原料的摩尔比为1:2，反应的时间为3h ，反应温度在44℃时，氧化产物的产率可以达到72.50%，她们宣称这个方法后处理比较简单，对设备腐蚀性也较小，是一条符合现代环保要求的优良工艺路线。 李莹莹等[8] 用邻苯二胺与芳香醛反应,并且在不加任何催化剂的情况下用空气作
第14卷第5期 高 校 化 学 工 程 学 报 No.5 Vol.142000 年 10 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Oct. 2000 文章编号 朱 宪 摘 要使用该原料与中等浓度的硫酸和甲苯在反应器内进行固水三相反应油相蒸馏回收甲苯 用于循环使用 固相副产物 可作为成品出售 同时在对反应的研究中发现三相氧化反应是复杂的连串反应 ｍｏｌ-1 苯甲醛; 三氧化二锰; 非均相反应动力学 中图分类号 A 1 前 言 苯甲醛在化学合成中是一种重要的中间体 在医药香 料 染助剂等行业有着广泛的应用 传统的合成路线是通过二氯代 苄水解而得 [1] μ?μ?ò???üD?ù?t?è?a?÷ ?-1y?t?è???a(酸性水解和碱性水解) 再经精馏而得到苯甲醛 副产品为苯甲酸 工艺简单但产品含有微量的氯, 对某些用途不合适 对周围环境造成严重的污染 国内已禁止生产 但目前还没有工业化的报道 它的基本原理是在电解槽中将Mn 2+电解氧化成Mn 3+ í?ê± Mn 3+被还原成Mn 2+ ???à·μ??μ??a2??ùμ????ˉ ????1¤ò??T?·?3??è? 用槽外式间接电氧化法实现上述反应的流程见图1 1999-07-222000-03-03 上海市教委科技发展基金资助项目(98A31)朱晨燕(1973-) ?-??????è? CH 3 CHCl 2 CHO 2(1) Mn 2+ Mn 3+ +e 电解氧化反应(electrolytic oxidation) (2)CH 3 CHO + 4 Mn 3+ + H 2O + 4Mn 2+ + 4H + (3)
设计实验：苯甲醛制备苯甲酸 一、实验原理 苯甲醛可以通过氧化反应氧化成苯甲酸。 苯甲醛和苯甲酸的熔点差异大，可以通过降温结晶来分离出苯甲酸。 二、实验用品 仪器：圆底烧瓶、恒压漏斗、蒸馏装置、回流装置、抽滤装置 试剂：苯甲醛、30%过氧化氢溶液、无水碳酸钠、 三、产物性质 苯甲酸为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶，具有苯或甲醛的臭味。熔点122.13℃，沸点249℃，相对密度1.2659（15/4℃）。在100℃时迅速升华，它的蒸气有很强的刺激性，吸入后易引起咳嗽。微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯甲酸是弱酸，比脂肪酸强。它们的化学性质相似，都能形成盐、酯、 四、投料量和理论产率 （一）投料量 苯甲醛10.6克（0.1mol） 30%过氧化氢溶液22ml（0.194mol） 无水碳酸钠3.2克（0.003mol） （二）理论产率 苯甲醛制备苯甲酸理论产率83.3% 苯甲酸重结晶产率余额75% 理论应得苯甲酸7.5克 五、实验装置图
六、实验步骤 （一）、制备苯甲酸 在50ml的圆底烧瓶中加入10.6克苯甲醛、3.2克无水碳酸钠，加入豆粒大小的硫酸锌，磁力搅拌下，用恒压漏斗从上方快速滴加30%过氧化氢溶液，回流1小时。反应结束后，用浓盐酸调节pH为2，低温静止，冷水洗涤后，抽滤得固体苯甲酸。 （二）、苯甲酸的精制 将所得固体苯甲酸溶解到100ml水中，加热至近沸，此时苯甲酸溶解在水中，分为两层，上层为浅黄色液体，下层为深褐色油状层。通过倾倒法分离，再令上层溶液自然冷却结晶，约得7克。下层通过降温也会结晶。将下层结晶的苯甲酸再次倒入上层母液中。从新加热，溶解，结晶。约得0.5克 七、实验设计总结 关于实验方案的设计，参考了老师给出的建议。并且根据自己现阶段学习到的知识，醛氧化得羧酸，比较各种方法的优缺点，考虑实验时间、产率、实验条件等。采取了这样的设计方案。通过在碱性条件下使用过氧化氢氧化苯甲酸。苯甲醛制备苯甲酸，考虑能否在酸性条件下制备，但是实验操作相对复杂，而且使用的酸也并不熟悉。 八、参考文献
由苯甲醛歧化制备苯甲酸和苯甲醇 一．教学目的 1.学习歧化反应原理及其应用 2.巩固蒸馏、萃取、低沸点和高沸点液体化合物的蒸馏及和重结晶的操作 二．反应原理 三、实验步骤 1.反应 ①100ml三角锥瓶：加入一定量碱（9克氢氧化钠或12克氢氧化钾）和9mL水， 溶解，冷却至室温。 ②加入10mL新蒸苯甲醛，塞紧瓶口，用力振摇至反应物变成粘稠糊状。 ③室温放置24小时。 2.分离 ①逐渐向反应瓶中加入水，并不断摇动使固体溶解（约需30-40mL水） ②将液体转入分液漏斗，用乙醚萃取3次，每次10ml乙醚。 3.苯甲醇的纯化 ①合并萃取液于分液漏斗 ②5mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗（如果出现沉淀，必须除去沉淀才能进行下一步） ③5mL5%碳酸钠溶液洗 ④无水硫酸镁（无水碳酸钾）干燥 ⑤水浴蒸出乙醚 ⑥换上空气冷凝管，继续蒸馏，收集200-206℃馏分 ⑦测折光率，称量，计算产率。 4. 苯甲酸的纯化 ①用浓盐酸酸化乙醚萃取后的水溶液，至pH值=3-4，冰浴冷却。 ②抽滤，得苯甲酸粗产品。 ③苯甲酸粗产品用水重结晶。 ④晶体干燥。称重，计算产率 四、注意事项 1.反应程度的控制是反应成败的关键,所以,一定要充分振摇至糊状 2.乙醚容易挥发且易燃，使用、干燥放置及蒸馏时要注意其性质特点。 3. 饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤要充分，否则残余苯甲醛的存在会使苯甲醇的沸点达不到标准值。
4.最后蒸馏注意乙醚特点及苯甲醇沸点，选择合适的装置。 九.思考题 1、写出分离纯化原理 2、如何利用歧化反应使苯甲醛全部转化为苯甲醇 3、饱和亚硫酸氢钠洗去什么，如果洗涤出现沉淀没有除去，下一步5%碳酸钠溶液洗沉淀会出现什么情况？对最后苯甲醇的纯度有什么影响？解释并写出相关反应式。
实验十四和苯甲酸的制备 一.实验目的 1．理解苯甲醛由Cannizzaro歧化反应制备苯甲醇和苯甲酸的原理和方 2．通过萃取分离粗产物熟练掌握，洗涤，蒸馏及重结晶等纯化技术 3．掌握低沸点，易燃有机溶剂的蒸馏操作。 4．掌握有机酸的分离方法。 二.实验原理 芳醛和其他无α-氢原子的醛在浓的强碱溶液作用下，发生Cannizzaro反应，一分子醛被氧化成羧酸（在碱性溶液中成为羧酸盐），另一分子醛则被还原成醇。本实验是应用Cannizzaro反应，以苯甲醛为反应物。在浓氢氧化钠作用下生成苯甲醇和苯甲酸。 反应式 三.物理常数 四．实验装置 五.试剂与器材 试剂：苯甲醛、氢氧化钠、浓盐酸、乙醚、饱和亚硫酸氢钠、10％碳酸钠、无水硫酸镁。 器材：锥形瓶、圆底烧瓶、直形冷凝管、接引管、接受器、蒸馏头、温度计、分液漏斗、烧杯、短颈漏斗、玻璃棒、布氏漏斗、吸滤瓶。 六.实验步骤
七.产率计算 苯甲醇：理论产量：实际产量：理论折射率： 产率： 苯甲酸：理论产量（m理论）：一半粗产物的质量（m粗）：重结晶质量（m重结晶）： 产率 八.产物纯 九.实验讨论 1. 原料苯甲醛易被空气氧化，所以保存时间较长的苯甲醛，使用前应重新蒸馏；否则苯甲醛已氧化成苯甲酸而使苯甲醇的产量相对减少。 2.在反应时充分摇荡目的是让反应物要充分混合，否则对产率的影响很大。 3.在第一步反应时加水后，苯甲酸盐如不能溶解，可稍微加热； 4. 用分液漏斗分液时，水层从下面分出，乙醚层要从上面倒出，否则会影响后面的操作。 5.合并的乙醚层用无水硫酸镁或无水碳酸钾干燥时，振荡后要静置片刻至澄清；并充分静置约30min。干燥后的乙醚层慢慢倒入干燥的蒸馏烧瓶中，应用棉花过滤。 6.蒸馏乙醚时严禁使用明火。乙醚蒸完后立刻回收，直接用电热套加热，温度上升到140℃，用空气冷凝管蒸馏苯甲醇； 7. 水层如果酸化不完全，会使苯甲酸不能充分析出，导致产物损失。 十、问题思考 为什么要用新蒸馏的苯甲醛，长期存放的苯甲醛有什么杂质，会对实验结果有什么影响？ AN：苯甲醛中醛基具有较强的还原性，易被空气中的氧氧化，生成苯甲酸。