顺丁烯二酸酐制备富马酸二甲酯及其应用

Development and Application 开发与应用顺丁烯二酸合成富马酸二甲酯曹克林(山西太明化工有限公司试验中心,太谷,030800)提　要　顺丁烯二酸在过硫酸铵催化下异构成富马酸,富马酸在磷钨酸催化下与甲醇酯化成富马酸二甲酯。

确定了最佳工艺条件,该法具有操作简便,反应条件温和,收率高,产品纯度高等优点。

关键词　富马酸二甲酯,顺丁烯二酸,催化剂,富马酸 富马酸二甲酯(反丁烯二酸二甲酯;DMF )是一种新型的防霉防腐保鲜剂。

它具有低毒、高效、广谱抗菌的特点,对霉菌有特殊的抑菌效果,可用于面包、饲料、化妆品、鱼肉、蔬菜及水果的防霉,DMF 用于面包的防霉效果大大优于丙酸钙[1]。

DMF 具有较好的抗真菌能力,对于饲料的防腐效果优于丙酸盐、山梨酸及苯甲酸等酸性防霉剂,并兼有杀虫作用,毒性低,化学稳定性好,适用pH 值范围较宽,进入机体后很快转化为正常代谢产物富马酸,应用安全性极高,能升华,具有触杀和熏杀双重作用,应用方便,发展前景广阔[2]。

DMF 的合成方法很多,都是以富马酸、马来酸或马来酸酐为原料合成,工艺条件都不完善[3～7]。

前几年由于顺酐市场需求紧张,限制了DMF 的发展,近几年来,我国顺酐工业发展很快,市场供大于求,而深加工则是解决这一问题的良方。

作者比较了国内外的合成工艺,做了大量实验,确立了以顺丁烯二酸异构成富马酸,富马酸再酯化反应合成DMF ,并确定了最佳工艺条件,不但解决了富马酸二甲酯的原料问题,而且为顺酐的深加工找到了一条出路。

1　实验反应的化学方程式如下:HC C H COOHCOOH 催化剂HOOC CHC H COOHCH 3OH催化剂H 3COOC CHC H COOCH 3111　由顺丁烯二酸合成富马酸称取100g 质量分数为40%的顺丁烯二酸溶液装入有搅拌器、温度计、滴液漏斗和冷凝管的250ml 四口烧瓶中,搅拌,油浴加热至80℃,开始分批加入催化剂,此时反应剧烈,控制加入催化剂的速度以维持剧烈反应,反应的温度控制在80～95℃之间,然后于90℃左右恒温30min ,反应过程中即有富马酸从热溶液中结晶析出,反应完全后,冷却、过滤、洗涤、干燥,得到富马酸,测其熔点。

物料配比对富马酸二甲酯合成产率影响探究洪旭佳摘要：以顺丁烯二酸酐、甲醇为原料，混合体系（浓硫酸、磷酸、氯化铁、硫脲、溴化钠）为催化剂，在70℃下反应1.5h制备富马酸二甲酯，并探究了不同原料配比对产率的影响。

关键词：富马酸二甲酯合成产率顺丁烯二酸酐富马酸二甲酯(DMF)是目前国内研究开发的一种新型防霉防腐剂 ,它具有良好的抑菌杀菌作用 ,其应用 pH 值范围较广(为 3～8) ,可在酸性或中性条件下使用 ,能抑制 30 多种霉菌。

这是一种具有高效、低毒、广谱杀菌 ,且成本低、价格便宜的防腐防霉剂 ,发展前景广阔。

富马酸二甲酯为由甲醇与富马酸或顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酯化而成 ,简称富马酯(DMF) ,学名反丁烯二甲酯、别名延胡索酸二甲酯,分子式 C6H8O4,是无色或白色鳞片晶体 ,熔点 102～105 ℃,常温会升华 ,无味 ,略具酯的香味 ,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯 ,可溶于苯、甲苯、CCl4,微溶于水及热水中 ,对光稳定 ,在紫外线及阳光下 72 h 基本无变化 ,110 ℃热 1 h 不分解 ,对热、碱、盐也有一定的稳定性。

但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差 ,对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性 ,对金属无腐蚀性 ,其水溶液 pH 值为 6. 7～7. 3 ,所以 DMF 性质稳定。

本实验选取最佳反应温度70℃，最佳催化剂（浓硫酸、磷酸、氯化铁、硫脲、溴化钠混合催化剂）通过调节不同原料配比探究反应的最适原料配比。

一实验部分1. 实验原理2．实验仪器及试剂试剂：马来酸酐、甲醇（AR）、浓硫酸（AR）、冰水、磷酸、氯化铁、硫脲、溴化钠仪器：三口瓶、回流冷凝管、抽滤瓶、布氏漏斗、滤纸、循环水泵、酒精灯、水浴锅、温度计3.实验装置图4.实验操作注：马来酸酐的量固定为4g反应物配比：n马来酸酐：n甲醇= 1:4，1:6，1:8,1:10,1:12（即甲醇的用量为6.5 mL、9.6 mL、12.8mL、16.0mL、19.2mL）二结果与讨论1. 实验结果表一：实验结果记录2. 讨论2.1原料配比对产率的影响配比-产率图0102030405060702468101214原理配比（甲醇：马来酸酐）产率由以上图知反应原料配比为甲醇：马来酸酐=1:6时产率最大。

富马酸二甲酯的制备(综述论文)摘要：本文介绍了富马酸二甲酯的性质,综述了富马酸二甲酯的各种制备方法，对比了各种方法的优缺点，从实验室条件出发,指出合成富马酸二甲酯用时较少，效率较高的方法。

关键词：富马酸二甲酯合成马来酸酐甲醇富马酸Dimethyl fumarate PreparationAbstract : This paper presents a dimethyl fumarate nature, overview of dimethyl fumarate the preparation methods, Comparison of the advantages and disadvantages of various methods from laboratory conditions that the synthesis of dimethyl fumarate using at least, higher efficiency in the best way.Keywords: dimethyl fumarate ; synthesis ; Maleic anhydride ; Methanol ; Fumarate引言：富马酸二甲酯为由甲醇与富马酸或顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酯化而成,简称富马酯(DMF) ,学名反丁烯二甲酯、别名延胡索酸二甲酯,结构式( :CHCOOCH3) 2 ,分子式C6H8O4 ,是无色或白色鳞片晶体,熔点102～105 ℃,常温会升华,无味,略具酯的香味,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯,可溶于苯、甲苯、CCl4 ,微溶于水及热水中,对光稳定,在紫外线及阳光下72 h 基本无变化,110 ℃热1 h 不分解,对热、碱、盐也有一定的稳定性。

但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差,对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性,对金属无腐蚀性,其水溶液pH 值为6. 7～7. 3 ,所以DMF 性质稳定。

探究不同催化剂对合成富马酸二甲酯反应的影响********（华南师范大学化学与环境学院广州 510006）摘要：顺丁烯二酸酐（马来酸酐）与甲醇在混合催化剂的作用下，一步合成了富马酸二甲酯。

本文从催化剂种类，通过设定对比性实验，从而确定了合成富马酸二甲酯的工艺催化条件。

该法具有操作简便、反应时间短的特点。

Abstract: The dimethyl fumarate is synthesized by one-step from maleic anhydride and methanol in the presence of mixed catalyst. This paper, by setting catalyst type, determines catalytic conditions of the synthesis of dimethyl fumarate..关键词：富马酸二甲酯；合成；催化剂；顺丁烯二酸酐；甲醇；对比。

Key words: dimethyl fumarate; synthesize; catalyst; maleic anhydride; methanol;contrast.富马酸二甲酯的化学名称为反丁烯二酸二甲酯,简称DMF, 分子式 C6H8O4外观为白色粉状结晶,熔点102~104℃,密度1.37, 无味 ,略具酯的香味 ,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯 ,可溶于苯、甲苯、CCl4,微溶于水及热水中 ,对光稳定 ,在紫外线及阳光下 72 h 基本无变化 ,110 ℃热 1 h 不分解 ,对热、碱、盐也有一定的稳定性。

在常温下能够缓慢升华。

但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差 ,对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性 ,对金属无腐蚀性 ,其水溶液 pH 值为 6. 7～7. 3 ,所以 DMF 性质稳定。

DMF是80年代国内外研究开发的新型防腐防霉剂 ,它具有很强的生物活性,因升华而具有熏蒸性,故具有接触杀菌和熏蒸杀菌的双重作用,这是一般防霉剂难有的特性,其具有广谱、高效的抑菌、杀菌作用，并具有杀虫作用，毒性低，化学稳定性好，适用的pH值范围较宽，抑菌效果优于防腐剂苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸、丙酸以及其它盐类，可应用于食品、饲料、粮食、水果、蔬菜、纺织品、化妆品及药物的防霉、防虫。

富马酸二甲酯作用机制《富马酸二甲酯作用机制》富马酸二甲酯是一种常用的有机合成材料，广泛应用于医药、农药、染料、香料等领域。

它具有独特的化学性质和作用机制，使其在各个领域中发挥重要的作用。

富马酸二甲酯的作用机制主要涉及它的化学反应性质和分子结构。

首先，富马酸二甲酯是一种酯化合物，可以与其他物质发生酯化反应。

在酯化反应中，富马酸二甲酯能够与醇或酸反应，形成新的酯化产物。

这种反应是通过酯键的形成和水分子的副产物生成来实现的。

其次，富马酸二甲酯的分子结构也决定了它的作用机制。

富马酸二甲酯的分子式为C5H8O4，由一个富马酸基团和两个甲酯基团组成。

它的分子结构中含有羧酸基和甲酯基，这些基团赋予了富马酸二甲酯不同的化学性质。

例如，羧酸基可以参与酯化反应，而甲酯基可以参与亲电取代反应。

富马酸二甲酯的作用机制在不同领域中会有所差异。

在医药领域，富马酸二甲酯常用于制备活性药物的前体分子。

通过与其他化合物发生酯化反应，富马酸二甲酯可以产生具有活性的酯化产物，进而合成出具备特定药效的药物。

在农药和染料领域，富马酸二甲酯可以作为杀虫剂和着色剂的前体分子。

通过与相应的醇或酸反应，富马酸二甲酯能够合成出具有杀虫或染色功能的化合物。

此外，富马酸二甲酯还具有一些其他的作用机制。

例如，在香料领域，富马酸二甲酯可以发挥其独特的气味，增加香料的风味。

此外，由于其具有反应活性和化学稳定性，富马酸二甲酯还可用作溶剂或添加剂，提高其他化合物的稳定性和反应性。

综上所述，《富马酸二甲酯作用机制》涉及了富马酸二甲酯的化学反应性质和分子结构对其功能和用途的影响。

富马酸二甲酯的作用机制在不同领域中表现出不同的特点，为各个领域的应用提供了重要的技术支持。

富马酸二甲酯的制备摘要以马来酸酐为原料合成富马酸二甲酯，马来酸酐在酸性条件下异构化，并与甲醇酯化成富马酸二甲酯.采用三因素三水平正交实验法探讨催化剂，反应配比，反应时间对产率的影响.试验得出最优条件为：马来酸酐5g,与甲醇摩尔比1：4，回流1h ，1mL浓HCl作催化剂，产率79.3%.关键词马来酸酐；甲醇；正交法；富马酸二甲酯前言富马酸二甲酯（Dimethyl Fumarate ,DMF），分子式为C6H8O4，又称为反丁烯二酸二甲酯，白色结晶，略有酯香味，熔点103-104℃，沸点193℃，溶于乙醇，乙酸乙酯，氯仿，微溶于水，常温下可以升华，对光和热稳定，在紫外线和阳光照射下72ｈ基本无变化，110℃加热2ｈ不分解.富马酸二甲酯的合成方法主要有以下几种：1、马来酸和甲醇直接酯化合成；2、经盐酸-硫酸或盐酸-磷酸为催化剂 ,在马来酸或马来酸酐甲醇体系中进行异构酯化反应合成；[1\2]3、以酸催化马来酸酐水解异构化合成富马酸 ,然后使用催化剂 ,富马酸和甲醇酯化合成.本实验采用以马来酸酐为原料 ,合成富马酸二甲酯的反应，反应如下：通过正交实实验探究催化剂种类、反应时间和反应酸酯的配比对富马酸二甲酯的产率的影响，共设置了9个实验，探究各个因素对反应产率的影响，得出最佳反应条件，并在最佳反应条件下制备富马酸二甲酯.1 实验1.1实验仪器与试剂1.1.1试剂及用量马来酸酐45g；甲醇（Ar）120mL；三氯化铁(Ar) 3g；浓盐酸(Ar)3mL；浓硫酸(Ar)3mL；冰水.1.1.2仪器三颈烧瓶；温度计；蒸馏装置；抽滤瓶；布氏漏斗1.2实验内容与步骤在装有回流装置和温度计的三颈烧瓶中按正交实验表各组反应条件，加入马来酸酐与甲醇 ,以及催化剂 ,加热回流一定时间 ,温度保持在102℃左右.[1]待反应结束后 ,蒸出过量的甲醇 , 在搅拌下，将剩余物倒入5 倍于剩余物的冰水烧杯中 ,外部用冰水冷却至 5 ℃左右 ,继续搅拌结晶 ,待结晶完全后抽滤,经洗涤和干燥得到产品，称重，计算产率[3].根据正交表选出最优反应条件.2 实验现象浓硫酸做催化剂：试验号为1产物为浅棕色粉末，2、3号产物为乳白色粉末，并混有少量白色鳞片状晶体.浓盐酸作催化剂：均为白色粉末，并混有少量白色鳞片状晶体.氯化铁作催化剂：均为浅黄色粉末.3 结果与讨论3.1 通过正交试验选择最佳酯化条件为了综合探讨反应时间，摩尔配比，及催化剂对反应产率的影响，采用L9(34)表进行实验.因素水平表见表1，实验结果分析见表2.[2]表1 酯化反应正交试验因素水平表水平因素催化剂类型A酸酐和醇的摩尔比B反应时间（h）C1 2 3 H2SO4HClFecl31:4（8.3mL）1:6(12.4mL)1:8(16.5mL)0.51.02.0注:马来酸酐用量5g.表2 酯化反应正交试验结果分析表实验号水平组合 催化剂类型 摩尔比 时间A B C产率 (%)负责人1 A1B1C1 H2SO4 1:4 0.5 2.73 陈玉玲2 A1B2C2 H2SO4 1:6 1.0 5.47 陈玉玲3 A1B3C3 H2SO4 1:8 2.0 5.47 陈玉玲 4 A2B1C2 HCl 1:4 1.0 65.66 杨诗妮5 A2B2C3 HCl 1:6 2.0 56.09 杨诗妮 6 A2B3C1 HCl 1:8 0.5 53.35 杨诗妮7 A3B1C3 Fecl3 1:4 2.0 4.10 黄沛敏8 A3B2C1 Fecl3 1:6 0.5 0.00 黄沛敏9 A3B3C2Fecl3 1:8 1.0 9.58黄沛敏Ⅰ 13.67 72.49 56.08 最优条件Ⅱ 175.1 61.56 80.78 A2B1C2Ⅲ 13.68 68.4 65.66 K1 4.56 24.16 18.69 K2 58.37 20.52 26.93 K3 4.56 22.8 21.89 R53.813.648.24经极差分析，各因素对反应产率影响因素顺序为：催化剂类型>反应时间>摩尔配比.[4]此反应最优条件为A2B1C2，既是浓盐酸催化、1h 回流、摩尔配比1:4时反应最优.按最优条件进行实验，取5g 马来酸酐，制的干燥的富马酸二甲酯5.8g,产率为79.3%，为全部试验中产率最高的.3.2 催化剂对反应产率的影响表3 催化剂类型对反应产率的影响催化剂 H2SO4 HCl Fecl3K 值 4.56 58.37 4.56由表3可知，HCl 作催化剂催化时产率最高，不易形成油状物，且蒸出甲醇时温度要求不高，且产品外观好，白色粉末，并混有少量白色鳞片状晶体.H2SO4催化产率低，蒸出甲醇时，温度过高极易碳化，造成产品颜色加深，故需严格控制温度，此部分实验较麻烦且耗时多，易形成油状物而得不到固体.Fecl3催化产物颜色偏黄，杂质较多，FeCl3易水解形成胶状物，极易形成油状物而得不到晶体.故实验得出结论，浓HCl为最优催化剂.3.3 摩尔配比对反应产率影响图1 摩尔配比对反应产率影响由图1可知酸酐、醇摩尔配比1:4时，K值最大，既产率最大，1:6时产率较低，而1:8时产率与1:4时相当，但蒸出甲醇时需要蒸出大量甲醇，造成药品浪费，三个配比均为醇过量，故选用1:4时产率较高且成本较低.3.4 回流时间对反应产率的影响图2 回流时间对反应产率影响由图2可知，回流1小时产率最大，回流0.5小时反应尚未完全，产率较低，而回流2小时产率变化不大，但耗时较长，故最优条件为回流1小时.3.5 综合讨论3.5.1实验步骤设计回流温度为102℃，但实验时回流温度只有80-90℃，原因是甲醇与马来酸形成共沸物而导致回流温度上升不去，对实验探讨最优条件影响不大，控制全部反应温度基本一致即可.3.5.2在用冰水冷却产品时应将热的溶液倒入装有5倍冰水的烧杯中，而不可把冰水倒入热的溶液中，把冰水倒入热的溶液中会导致产品结块，产品粘在烧杯底部，造成产品损失. 3.5.3实验过程蒸出甲醇应尽可能蒸的干净，且用浓硫酸作催化剂蒸出甲醇的过程要小心控制温度，甲醇是有机溶剂，甲醇残留过多会溶解部分产物，导致产率降低.3.5.4第8号实验产物为红棕色油状，得不到白色粉末，用力震荡后油状物消失，加入富马酸二甲酯晶体促进结晶也得不到固体产物，原因可能是FeCl3水解形成胶体导致无法形成固体产物.经讨论，可尝试将热的溶液直接静置冷却结晶，不用冰水进行冷却.4 结果通过正交试验得出数据进行极差分析，各因素对反应产率影响因素顺序为：催化剂类型>反应时间>摩尔配比，进行分析得出此反应最优条件为：浓盐酸催化、1h回流、摩尔配比1:4时反应最优.按最优条件进行实验，制取富马酸二甲产率为79.3%，与理论最佳条件相符.参考文献:[1] 石辉文,蔡峰.富马酸二甲酯的合成[J].应用化工,2003(32):36-37[2] 苏秋芳,陈少华.富马酸二甲酯的合成工艺研究[J].化学工程师,1999(71):9-11[3] 范国枝. 富马酸二甲酯的合成工艺研究[J].应用化工,2004(33):44-46[4] 马鸿飞. 富马酸二甲酯的合成研究[J].化工时刊,2005(19):18-19[5] 岳志超,伍洲,宋维峰. 富马酸二甲酯的合成与应用[J].化工之友,2001(3):30[6] 新型食品防腐剂富马酸二甲酯的合成[J].化学工程与装备,2008(7):27-28富马酸二甲酯的制备学生姓名：陈玉玲学号：20082401215组员姓名：杨诗妮黄沛敏专业：化学教育年级班级：2008级化教5班指导老师：陶敬奇。

有机实验报告(富马酸二甲酯的制备)一、实验目的2.了解了解酯化反应的基本原理和反应条件。

3.学会使用相关实验仪器和设备。

二、实验原理富马酸二甲酯是甲酯的其中一种，通过酯化反应得到。

反应中，甲酸和富马酸缩合成含有羧酸功能基团的二元羧酸，然后与甲醇反应生成甲酯。

反应需要使用一定量的酸催化剂，例如硫酸、磷酸等。

反应式：CH3OH + HOOC(CH2)2COOH → CH3OOC(CH2)2COOH + H2OCH3OOC(CH2)2COOH + CH3OH → CH3COOCH3 + HOOC(CH2)2COOH三、实验步骤1. 在滴加漏斗中加入富马酸（0.021 mol）和甲酸（0.018 mol），加入少量丙酮混合。

将混合物转移到容量为50ml的圆底烧瓶中，在磁力搅拌下加热至70℃。

2. 在加热过程中，将硫酸（催化剂）加入到滴加漏斗中。

3. 一旦反应混合物达到了70℃，立刻开始缓慢地将硫酸滴加到反应体系中，并保持反应体系在温度为70℃。

4. 滴加约15分钟后，将滴加漏斗中的硫酸完全滴入反应体系中。

然后反应体系保持70℃反应，直到反应完成。

5. 至此，反应已经完成，得到的产物为一种无色液态物质。

将产物抽取到干燥的烧杯中，并进行蒸馏。

蒸馏温度为125~128℃，收集温度在125~128℃之间的产物。

四、实验结果1. 实验中，滴加了硫酸催化剂之后，反应混合物的温度逐渐上升。

当温度达到70℃时，滴加漏斗中的硫酸开始滴入反应体系，继续加热，直到反应完全完成。

整个反应体系看起来类似于透明的液体。

2. 经过蒸馏，得到的产物为透明的液体，物质相对分子质量为174.2g/mol，收集率约为82%。

五、实验讨论1. 在本次实验中使用的是硫酸作为催化剂，其催化效果足以加速酯化反应，但应注意不要加入过多的催化剂，否则将导致物质结构的变形。

2. 在反应过程中，反应液的温度应控制在70℃左右。

过高的温度会导致反应失效，而过低的温度则会降低反应速度。

顺丁烯二酸酐工艺流程与用途1顺丁烯二酸酐工艺流程1. 1 混合C4 精制混合C4 精制单元工艺流程如图1所示。

脱水塔装填3 A 分子筛, 1开1备切换操作,当混合C4 含水质量分数大于2 @ 10- 5时切换至备用塔。

用250 e 氮气对脱水塔进行再生。

加氢进料泵出口压力为3. 2MPa。

二级加氢反应混合物经高温分液罐进行气液分离后, 气相进入冷却器被冷却到15 e 左右。

脱异丁烷塔为106层浮阀塔, 进料(加氢C4 )温度为75 e , 塔顶引出物经冷凝冷却器冷却至约45 e 后进入回流罐进行气液分离。

从回流罐排出的气体经冷却器冷却到15 e 后送至异丁烷回收罐。

1. 2 氧化氧化单元工艺流程如图2所示。

以60 000 m3 /h 流量, 用主风机将温度为155 e 、压力为0. 19MPa的空气送至正丁烷混合器。

预处理后的正丁烷液体以2 753. 43 kg /h流量连续进入蒸发罐。

蒸发获得的气态正丁烷( 0. 32MPa, 43 e )以2 753. 43 kg /h流量进入过热器。

在过热器管程内, 气态正丁烷被壳程内的饱和蒸汽加热至120 e , 然后进入正丁烷混合器。

自静态混合器出来的混合气体( 压力为0. 18MPa, 温度为155 e )以77 021m3 /h流量连续由底部进入反应器管程。

正丁烷的催化氧化反应温度为450 e , 反应热用壳程熔盐移出。

反应生成气在切换冷却器的管程中被降温到126~133 e , 然后进入溶剂吸收工序。

1. 3 溶剂吸收与解吸溶剂吸收与解吸单元工艺流程如图3 所示。

吸收与解吸解吸塔由3个填充段构成, 上部2段为规整填充, 底部1段为散堆填充。

解吸塔内真空度由3段蒸汽喷射系统保持, 底部用再沸器加热, 顺酐自顶部填充段下方侧线采出。

溶剂循环及处理因为溶剂循环系统有少量损失, 故新鲜贫溶剂须不断由外界定期性地补充到系统中。

经过一段时间循环后, 溶剂系统中就会累积一定量的焦油和反丁烯二酸(即富马酸), 需通过萃取系统将这2种杂质脱除。

大一基础化学实验二十九思考题答案思考题
1、为什么提取出的咖啡因呈绿色?答:因为提取出的粗咖啡因中含有叶绿素。

2、采取哪些措施可提高咖啡因的收率?答:通过少量多次萃取来实现。

3、除升华提纯外，还有哪些方法可以提纯?答:还可以用重结晶、离子交换、柱层析等方法提纯。

富马酸二甲酯的合成
一、实验原理顺丁烯二酸酐（马来酸酐）在水解过程中，当无异构化催化剂存在时，生成马来酸，有异构化催化剂时，生成富马酸。

顺丁烯二酸酐与甲醇醇解生成马来酸二甲酯，再异构化生成富马酸二甲酯。

二、思考题
1、实验中甲醇过量数倍有何作用?答:使马来酸酐反应充分，提高马来酸酐的转化率，从而提高产率。

2、本实验中为什么要用nahco3调节溶液的ph值?答:使用nahco3可以除去乙酸，同时保护酯基不会被水解掉。

2023年有机实验报告富马酸二甲酯的制备引言科学实验是推动人类发展的重要力量，而有机实验更是如此。

在2023年，我们进行了一项关于富马酸二甲酯的制备的实验，本报告旨在介绍实验的过程和结果。

实验背景富马酸二甲酯是一种重要的化学原料，在制备某些有机物时扮演着重要角色。

因其需求量大且来源有限，制备富马酸二甲酯的方法成为市场焦点之一。

实验原理本实验采用酸酐酯法制备富马酸二甲酯，具体反应方程式为：CH3OH + (CH3CO)2O + C6H8O4 （富马酸）→ CH3OCOOCH3 + CH3COOH + C6H8O4实验步骤1. 仪器准备：实验室要求保持干净整洁，各种基本实验器具都需要严格清洗和处理。

2. 材料准备：将富马酸和乙酸酸酐置于干燥的三角瓶中，待用。

3. 反应体系制备：将富马酸和乙酸酸酐混合，与甲醇加入硫酸催化剂后，搅拌均匀，待反应。

4. 反应过程：将反应体系进行回流，直至反应完全到位。

5. 液体分离：将反应后的液体进行分离，并淋洗干净。

6. 干燥：将分离出的富马酸二甲酯进行干燥，验收检测，即可使用或储存。

实验结果经过实验，我们成功地制备出了富马酸二甲酯，并对其进行了多项检测和鉴定：1. 采用NMR技术测定了该化合物的结构：^1H-NMR: δH 特征峰 = 3.72 (3 H, s) / 3.85 (3 H, s), 4.00 (3 H, s) ppm; ^13C-NMR: δC 特征峰 = 170.5, 51.8, 51.6, 51.5 ppm2. 进行物理性质测试：熔点 = 51°C, 沸点 = 147-148°C3. 执行化学性质测试：该化合物具有很好的耐水性和韧性总结本实验通过酸酐酯法制备了富马酸二甲酯，并对其进行了多方面的检测和鉴定。

实验结果表明，制备出的富马酸二甲酯具有很高的纯度和稳定性，可广泛应用于有机合成反应中。

此外，本次实验也让我们深刻理解了实验的重要性和科学精神，为今后的勤奋科研打下了更加坚实的基础。

实验二富马酸二甲酯的制取富马酸二甲酯（Dimethyl Fumarate）即反丁烯二酸二甲酯，安是一种较新型的仪器及饲料防腐、防霉剂，对微生物有广泛、高效的抑制、杀菌作用，其特点是抗菌活性不受pH值影响，并兼有杀虫活性，效力优于常见的丙酸盐，山梨酸及盐和苯甲酸及其盐类防腐剂。

是国外近年开发应用的仪器防腐防霉剂，目前已经用在面包、饲料、化妆品、鱼、肉蔬菜和酿制品的保存处理上，并发展到家用地毯、皮衣、毛呢和其他用品的防霉处理上，在饲料中的添加量是0.5~0.9g/Kg。

富马酸二甲酯为由甲醇与富马酸或顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酯化而成 ,简称富马酯(DMF) ,学名反丁烯二甲酯、别名延胡索酸二甲酯 ,结构式 ( :CHCOOCH3) 2 ,分子式 C6H8O4 ,是无色或白色鳞片晶体 ,熔点102～105℃,常温会升华 ,无味 ,略具酯的香味 ,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯,可溶于苯、甲苯、CCl4 ,微溶于水及热水中,对光稳定 ,在紫外线及阳光下72h 基本无变化 ,110 ℃热 1 h 不分解 ,对热、碱、盐也有一定的稳定性。

但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差 ,对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性 ,对金属无腐蚀性 ,其水溶液 pH 值为 6. 7～7. 3 ,所以DMF 性质稳定。

一、目的要求1．了解富马酸二甲酯的性质，用途及合成方法；2．掌握精细化工合成技术及重结晶操作技术和熔点测定方法。

二、富马酸二甲酯的生产方法原理富马酸二甲酯较经济的生产方法，是反丁烯二酸（Trans Butenedioid Acid ）与甲醇在酸催化剂作用下发生酯化反应，其反应方程式如下：+H 2332HOOC-CH=CH-COOH+2CH OH CH OO-CH=CH-OOCH +2H O −−→O OOCH 3OCH 3分子量144.12，能溶于乙酸乙酯、氯仿、丙酮等。

熔点101-104℃，沸点193℃。

富马酸二甲酯的催化合成李善吉【摘要】In the first reaction stage, dimethyl maleate was synthesized by esterification of maleic anhydride and anhydrous methanol with cationic resin as catalyst. The reaction mixture obtained from first reaction stage, after removing the catalyst and water formed during the reaction,were isomerized in the second reaction stage to dimethyl fumarate ( DMF) under irradiation and in the presence of bromine carbon tetrachloride solution. The results showed that the suitable conditions for the first reaction stage are:maleic anhydride 14.7 g,anhydrous methanol 20mL,cationic resin 1. 5 g,reflux time 5 h at 70℃. The suitable conditions for the second reaction stage are: Br2 in CC14 and irradiation with A = 350 nm. The yield achieves 92. 5%. Experiments indicated that the cationic resin catalyst can be reused with good performance.%在反应的第一阶段,以阳离子树脂为催化剂,用马来酸酐和无水甲醇进行酯化反应得到马来酸二甲酯,反应混合物经分离去掉催化剂并干燥除水；在反应的第二阶段,向第一阶段的反应混合物中加入溴的四氯化碳溶液,经光照异构化得到富马酸二甲酯.研究表明,反应第一阶段的较佳条件是:马来酸酐14.7 g,无水甲醇20 mL,阳离子树脂1.5g,70℃下回流反应5h；反应第二阶段的较佳条件是:Br2/CCl4和λ=350 nm光照射,产率可达92.5％；实验证明,阳离子树脂催化剂具有良好的重复使用性能.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2011(041)004【总页数】3页(P275-277)【关键词】防腐剂;富马酸二甲酯;酯化;异构化【作者】李善吉【作者单位】嘉应学院化学与环境学院,广东梅州514015【正文语种】中文【中图分类】TQ423.96富马酸二甲酯(Dimethyl fumarate，DMF)是一种高效、广谱、价廉的新型防腐剂，具有低毒、安全、化学稳定性好、适用pH范围较宽、作用时间长等优点，且其综合抗菌防腐性能优于目前常用的苯甲酸、山梨酸、丙酸、双乙酸、乳酸及其盐类和对羟基苯甲酸酯类等防腐剂［1］。