己二酸的绿色合成实验报告.doc

过氧化氢氧化环己酮绿色合成己二酸作者：李晓雪（北京化工大学应用化学系）摘要：在无有机溶剂、相转移催化剂的情况下，以３０％的过氧化氢为氧源，钨酸／磷酸配体催化氧化。

环己酮合成己二酸。

通过正交实验和单因次实验探讨了影响氧化反应的各种因素，确定了最佳工艺条件：当各物质摩尔比为，环己酮∶过氧化氢∶钨酸∶磷酸＝１００∶５００∶２．５∶２．５，９０℃反应５ｈ，己二酸收率可达８６．７％。

而不用磷酸配体时，收率只有６９．４％关键词：环己酮；钨酸；磷酸配体；过氧化氢；己二酸己二酸（ＡｄｉｐｉｃＡｃｉｄ，简称ＡＤＡ）是一种重要的化工原料和合成中间体，主要用于合成尼龙－６６（盐）、聚氨酯和增塑剂，还可用于生产高级润滑油、食品添加剂、医药中间体、香精香料控制剂、新型单晶材料、塑料粘合剂、杀虫剂、染料等。

随着化工新材料的科技进步，其应用领域也在不断扩大。

预计今后几年全球己二酸需求量年增长率为４～４．５％，２００６年和２０１１年己二酸生产能力分别有望达３．２６Ｍｔ／ａ和３．３２Ｍｔ／ａ［１］。

目前工业合成己二酸主要采用硝酸氧化法，该方法由于使用强氧化性的硝酸，严重腐蚀设备，而且产生的Ｎ２Ｏ被认为是引起全球变暖和臭氧减少的原因之一给环境造成极大的污染。

近年来随着绿色化学的兴起，探求高效、环保的新型催化剂已成为合成己二酸领域的热点。

３０％（质量分数）Ｈ２Ｏ２作为一种安全、温和、清洁、价廉易得的氧化剂，替代传统的高污染氧化剂在有机合成中的应用越来越受到人们的重视。

近年来，使用不同的催化剂催化Ｈ２Ｏ２氧化合成己二酸的研究国内外已有一些报道。

但这些尝试中大多是以环己烯或环己醇为原料，而以环己酮为原料的研究较少环己酮相对环己烯或环己醇价格便宜且性质稳定容易保存。

故开发新的以环己酮为原料绿色合成己二酸工艺路线有现实意义。

以钨酸催化氧化环己烯合成己二酸的方法已见文献报道但在无有机溶剂及相转移催化剂情况下用钨酸／磷酸配体催化过氧化氢氧化环己酮合成己二酸的研究还鲜见报道。

1SSN1672-4305 实验室科学第19卷第5期2016年10月CN12-1352/N LABORATORY SCIENCE Vol. 19 No. 5 Oct. 2016己二酸的绿色合成李公春，鞠志宇，张伟，孙婷，吴长增(许昌学院化学化工学院，河南许昌461000)摘要：在钨酸钠、磺酸水杨酸和十六烷基三甲基溴化铵催化下，分别以环己烯、环己醇或环己酮为原料，用30%过氧化氢作为氧化剂，回流反应7h，用冰水冷却后，抽滤，得到己二酸，产率分别为40. 4%、54. 4%和71. 6%。

己二酸的结构由红外光谱确定，并探讨了合成己二酸的反应机理。

实验给出了三种绿色合成己二酸方法，适合开设本科生实验内容。

关键词：过氧化氢；己二酸；合成；绿色化学中图分类号：G642;O621.3 文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1672-4305.2016.05.004Green synthesis of hexane diacidL1 Gong-chun，JU Zhi-yu，ZHANG Wei，SUN Ting，WU Chang-zeng (College of Chemistry and Chemical Engineering，Xuchang University，Xuchang461000，China) Abstract ：Hexane diacid was synthesized by sodium tungstate and sulfosalicylic acid catalyzed oxida­tion cyclohexene，cyclohexanol or cyclohexanone with 30% hydrogen peroxide in the presence of hexa-decyl trimethyl ammonium bromide as a phase transfer catalyst，refluxing for7h，filtration after cooling by ice water.The yields are40. 4%，54. 4%and71. 6%respectively.The structure of hexane diacid is confirmed by infrared spectroscopy，and reaction mechanisms are discussed.There are three methods ofgreen synthesis of adipic acid，they are suitable for students’experiment.Key words ：hydrogen peroxide;hexane diacid;synthesis；green chemistry己二酸又称肥酸，是一种重要的有机二元羧酸，主要用于制造尼龙66纤维和尼龙66树脂，聚氨酯 泡沫塑料，在有机合成工业中，为己二腈、己二胺的 基础原料，同时还可用于生产润滑剂、增塑剂己二酸 二辛酯，也可用于医药等方面,用途十分广泛。

己二酸实验报告实验名称：己二酸制备实验实验原理：己二酸的化学结构式为HOOC(CH2)4COOH，简称H2C6H8O4。

从化学式可以看出，己二酸分子是由两个羧基（COOH）和一个五碳链组成。

因此，己二酸也被称为1,6-己二酸。

己二酸主要应用于合成聚酰胺、橡胶、涂料、染料、塑料等材料的原料。

己二酸的制备方法有多种，如氧化己烷、氧化环己烷和氧化己醇。

在实验中，我们采用的是氧化己醇的方法。

己二酸的制备反应方程式为：C6H14O2 + 3O2 H2C6H8O4 + 3H2O实验器材：己酸、重铬酸钾、稀硫酸、黑色导热管、接口胶、玻璃棒、试管、试剂瓶、量筒、滴管、量杯、热水槽、温度计、搅拌器、草纸、漏斗、净水瓶等。

实验步骤：1、将5.5克己酸粉末加入黑色导热管中。

2、用接口胶将黑色导热管与装有稀硫酸的试管相连。

3、在试管中加入适量的重铬酸钾。

4、将试管置于热水槽中，并开始搅拌。

5、升温至90℃，维持反应30分钟。

6、将试管取出，冷却至室温。

7、用草纸滤去产物中的残余重铬酸钾。

8、用少量水洗涤草纸。

9、将产物与水混合，并用净水瓶洗涤草纸，使其完全溶解。

10、测量产物中己二酸的质量，计算产率。

注意事项：1、实验中生成的Cr（VI）是有毒物质，需要小心操作，防止吸入或误食。

2、实验中反应器的温度不可以超过90℃，避免产生过多的副产物。

实验结果：本次实验中，制备出1.972克的己二酸，产率为76.4%。

实验分析：本次实验中，通过氧化己醇的方法成功制备出己二酸。

实验产物的质量为1.972克，产率为76.4%。

可能的原因是实验过程中反应器的温度不够稳定，影响了反应的进行。

此外，实验中还可以考虑优化反应条件、提高反应的纯度和产率。

结论：通过己二酸制备实验，我们成功地制备出1.972克纯度较高的己二酸。

通过实验，我们了解了己二酸的结构与性质，学习了己二酸的制备方法，掌握了实验操作技能和安全操作规范。

己二酸的合成实验目的是通过已二酸的制备，了解传统合成方法的劣势和绿色合成方法的优势，熟悉催化剂无需回收条件下的循环使用。

接下来为您介绍一下己二酸的绿色合成法实验过程。

实验可以分为五个部分组成，接下来我们为您逐一分析一下;一、实验原理己二酸(adipic acid)俗称肥酸，分子式为CH0O4。

对于己二酸的生产工艺目前全世界用的最广泛的是采用以环已乙醇或环己酮为原料的硝酸氧化工艺路线。

传统的生产工艺使用强氧化性的硝酸，严重腐蚀设备，而且生产过程中产生的N2O气体被认为是引起全球变暖和臭氧减少的原因之一，给环境造成极大的污染。

科学家提出用水作溶剂，H2O2 作氧化剂, 钨酸钠(Na2WO4)作催化剂，在硫酸氢钾(KHSO4) 的参与下，甲基三辛氯化铵( aliquat336)作相转移催化剂的绿色制备路线。

这个路线不用强酸，不产生N2O有害气体，用水作溶剂不产生废液，并且催化剂不用回收可以直接循环使用。

此后，又有研究人员发现，无需相转移催化剂，采用水作溶剂，H2O2 作催化剂，利用钨酸钠_-草酸原位合成的配位催化剂亦可合成已二酸。

二、仪器和试剂1、仪器磁力加热搅拌器，冷凝管，圆底烧瓶，烧杯，干燥管，表面皿，碱式滴定管，熔点测定仪，三颈烧瓶，真空泵，分析天枰。

2、试剂钨酸钠(AR),环已醇(AR)，环已烯(AR),浓硝酸(AR),硫酸氢钾(AR)，甲基三辛基氯化铵(AR)，过氧化氢(AR)，草酸(AR)。

三、己二酸含量的测定用酸碱滴定法测定己二酸的含量。

分别准确称取两次实验产品0.1g（准确至0.0001g）于250ml锥形瓶中，加入50mL热的蒸馏水，搅拌溶解样品。

加入1滴酚酞指示剂，用0.1mol/L-1的氢氧化钠标准溶液滴定至微红色，30s内不退色即为终点。

各滴定2份。

计算样品中己二酸的百分含量。

四、结果与讨论制备方法原料质量传统方法制备产品的产率要比绿色方法高，但污染较大;而在纯度上，绿色制备方法略占优势，可谓各有优劣。

己二酸的制备实验报告
实验名称：己二酸的制备实验
实验目的：
1. 了解己二酸的制备方法；
2. 学习并掌握有机合成实验的基本操作技能。

实验原理：
己二酸也称为己二酸二甲酯（DMC），可以通过反应己—烯酸酯与甲醇酸化反应制备得到：
C4H8O2 + CH3OH + H2SO4 → C6H10O4 + H2O + CH3HSO4
实验仪器与试剂：
仪器：反应瓶、磁力搅拌器、冷却器、醇泵；
试剂：己烯酸酯、甲醇、浓硫酸、蒸馏水。

实验步骤：
1. 取一个干净干燥的反应瓶，加入己烯酸酯（适量），然后加入适量的甲醇。

2. 将反应瓶放置在磁力搅拌器上，并开启搅拌器进行搅拌。

3. 将浓硫酸缓慢滴入反应瓶中。

滴加时要注意控制滴液速度，避免反应过快导致外观溢出。

4. 反应过程中需要使用冷却器进行冷却，防止反应过热。

5. 反应完全后，停止搅拌，将反应混合物倒入容量瓶中，并用蒸馏水洗涤反应瓶中残留物。

6. 将容量瓶中的混合物用蒸馏方法进行提取，得到己烯酸酯（DMC）。

实验结果：
经过提取蒸馏得到的产品为己烯酸酯（DMC）。

实验总结：
本实验通过己烯酸酯与甲醇进行酸催化反应，成功制备得到了己烯酸酯（DMC）。

实验操作过程中需要注意滴加速度和反应温度，避免过快或过热导致反应失控。

通过本实验，进一步加深了对有机合成反应的了解，并熟悉了有机合成实验的基本操作技能。

己二酸制备实验报告己二酸制备实验报告一、引言己二酸是一种重要的有机化合物，广泛应用于聚酯树脂、塑料、染料等领域。

本实验旨在通过己二酸的制备过程，了解有机合成的基本原理和实验操作技巧。

二、实验原理己二酸的制备主要依靠己二醇和氧化剂的反应。

在实验中，我们选择将己二醇与过氧化苯甲酰（BPO）反应，生成己二酸。

三、实验步骤1. 实验前准备：准备好所需的实验器材和试剂，包括己二醇、过氧化苯甲酰、醋酸、硫酸、冷却水等。

2. 反应装置的组装：将己二醇和过氧化苯甲酰分别加入两个干净的圆底烧瓶中，加入适量的醋酸作为溶剂。

将两个烧瓶连接起来，通过橡皮管连接到水冷冷凝器上。

3. 反应的进行：将反应装置放置在加热器上，控制加热器的温度为80-90摄氏度。

同时，打开冷却水，使其流过冷凝器，确保反应装置中的温度能够保持在适宜的范围内。

4. 反应结束后的处理：将反应装置从加热器上取下，用水冷却。

然后，将反应液倒入蒸馏瓶中，加入适量的硫酸进行酸化处理。

最后，进行蒸馏提取，得到纯净的己二酸。

四、实验结果与讨论通过实验，我们成功地制备了己二酸。

在反应过程中，我们观察到了一些现象：首先，己二醇和过氧化苯甲酰在加热的条件下发生了剧烈的反应，伴随着气泡的产生和溶液的变色。

这是由于过氧化苯甲酰的氧化性，使得己二醇被氧化为己二酸。

其次，通过蒸馏提取，我们得到了纯净的己二酸。

蒸馏是一种常用的分离纯化方法，通过控制温度和压力，将液体组分按照其沸点的差异进行分离。

在实验中，我们还要注意一些操作技巧和安全事项：首先，实验过程中要注意实验器材的清洁和干燥，以避免杂质的干扰。

其次，实验操作要谨慎，遵守实验室的安全规定，避免发生意外。

最后，实验结束后要及时清理实验器材和实验台面，保持实验环境的整洁。

五、实验总结通过本次实验，我们了解了己二酸的制备过程和实验操作技巧。

己二酸是一种重要的有机化合物，在工业生产中有广泛的应用。

通过本次实验，我们对有机合成的基本原理和实验操作有了更深入的了解。

０ ０ ０ ｏ） ． １９ｔ １ 。 ｏ
２ 结 果 与 讨 论
２ １ 不 同反 应物 用量 对 己二 酸产 率的 影响 ． 由于 双 氧水 中 的 ０ 不 是 最 低 氧化 态 ， 稳 定 ， 不
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仪器 ：４ ３型磁 力 加 热搅 拌 器 、 ８— 电子 天 平 、Ｈ ＳＢ
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０ ０ 键容 易 断开 ， 此过 氧 化 氢 在室 温 下 就 可 以 —一 因
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｄ ｐ ｃ ａ ｉ ａ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｙ Ｎａ Ｏ －ｃ ｔｌｚ ｄ ｏ ｉ ａｉｎ ｏ ｙ ｌ ｈ ｘ ｎ ｉ ０ ｓ ｒ ｃ ： ｉ ｉ ｃ ｄ ｗ ｓｓ ｎ ｈ ｓ ｄ ｂ ２ ｚ Ｗ ４ ａａ ｙ ｅ ｘｄ ｔ ｆ ｃ ｃｏ ｅ ｅ ｅ ｗ ｔ ３ ％ ｈ － ｏ ｈ ｙ
ｐ ｏ ｅ ｓ ｔ ｒ ｐ ｒ ｄｉｉ ｃｄ ｉ ｅ ｃ ｉ ｇ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｒ ｃ ｓ ｏ ｐ ｅ ａ ｅ ａ ｐ ｃ ａ ｉ ｎ ｔ ａ ｈ ｎ ｘ ｅ ｉ ｎ ．
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掌握 双氧水 氧化 环 己烯 制 备 己二酸 的原 理 和方 法 ； 习 回流 、 学 重结 晶 、 减压 过滤 等操 作 ； 了解 相转 移 催 化剂 的 催化 原理 ； 了解绿 色 化学实 验概 念 。
甲基三辛基氯化铵做相转移催化剂制备己二酸的绿
张万东， ： 等 己二 酸绿 色合成 的教 学 实验研 究
ｐ ｒ ｎ ａ ａ ｅ ｏ ｉ ａｉｎ ｔ ｄｔ ｎ ｌ ｐ ｏ ｅ ｓ ｅ ｍａ ｇ ｎ ｔ ｘｄ ｔ ｒ ｉ ｏ ａ ｒ ｃ ｓ ，ｗ ｉｈ ｇ ｎ ｒ ｔｓ ｔ ｅ ｓ ｒｏ ｓ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ａ ｏｌ ｔ ｎ，ｈ ｓ ｏ ａ ｉ ｈ ｃ ｅ ｅ ａｅ ｈ ｅｉ ｕ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｌｐ ｌ ｉ ｏ ｕ ｏ ａ ｌｎ ｉ ｆ ｅ ｃｉｎ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｌ ｒ ｅ ｑ ａ ｔ ｉ ｓｏ ｓｅ ｒ ｓｄ ｅ ｈ ｓｉ ａ ｆａ ｉ ｌ ｎ ｒ ｅ ｈ ｍｉａ ｏ ｇｔ ｍｅ ｏ ａ ｔ ｎ ｒ ｃ ｓ ｇ ｕ ｎｉ ｅ ｆ ｒ ｏ ａ ｔ ｗａ ｔ ｅ ｉ ｕ ，ｔ ｉ ｓ ｅ ｓｂ ｅ ａ ｄ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ ｃ ｌ

仪 ，４ Ｘ Ａ型显微熔点测定仪（ 控温型） 电子天平 ， ， 温度计等。
３ 实 验 内容
３ １ 实验 方案 设计 ．
按 表 １优化 设 计实 验方 案 。
表 １ 己二 酸 绿 色 合成 实 验 优 化 实 验 方 案 设 计
３ ２ 催 化剂 的 制备 ．
为 比较 不 同结 构 Ｈ Ａ 的 催 化 性 能 ， 实 验 制 备 Ｋ ｇｉ 构 的 Ｈ Ｐ ｎ ： Ｐ 本 ｅｇｎ结 Ｗ。 。・ Ｈ ０和 ０ Ｈ Ｐ Ｍ ６ ４ ｎ ２ 以及 Ｄ ｗ ｏ ３ Ｗ６ ｏ０ ０・ Ｈ ０ ａ ｓｎ结 构 的Ｈ Ｐ Ｗ１ ６ ｎ ０ ３种 不 同催 化剂 。 ６ ２ ８ ２・ Ｈ２ ０
出能激发 学生创 、 颖 性 以及 易 操 新 作 性相结 合 ， 难度 适 中。 且 杂多 酸 （ 简称 Ｈ Ａ） 一类 性能 优异 的环境 友好催 化新 材料 ， Ｐ 是 具有 催 化活 性 高 、 择 性好 、 选 反应条 件温 和等 优点 ， 可作 为 酸 陛、 氧化 性或 双功 能催 化剂 Ｊ 。作为 绿色 化学 工 艺 ， Ｐ Ｈ Ｃ催 化 Ｈ ０ 氧化 合成 有机化 合物 已经成 为 当前催 化研究 热点 ［ ， ： ４ 已有用 于本反应 的成功 尝试 ］ ３ 。 基 于 以上 情况 ， 本文结 合作 者科研 工作 开发 了设计 性综 合实 验—— 己二酸 的绿 色合成 ， 使 有 机合成 实验 系列化 、 综合 化 ， 巩 固了理论 知识 和实 验操作 技 能 ， 既 又提 高 了学生 实验 的兴趣 ， 同时还有 利于让 学生 了解科 研 的有关过 程 。
摘 要 设 计 了 一 个 综 合 实 验—— 己 二 酸 的 绿 色 合 成。 分 别 用 Ｈ Ｐ ， Ｗ ０ ・ Ｈ： 柏 ｎ Ｏ、 Ｈ ＰＷ ０。・ Ｈ ０ Ｈ Ｐ Ｍｏ０ ・ Ｈ ０ ２ ８ ｎ ： 、 ， ｗ ｎ ： 催化 Ｈ ０ 氧 化环 己酮半 微量 合成 己二酸 ， 用红 外光 谱

突破传统工艺的己二酸绿色合成方法研究作者：应继永来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第02期摘要：工业生产中己二酸是一种不可或缺的重要原料，其作为一种有机二酸不仅能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等，还能与二元胺或二元醇发生聚合反应生成高分子聚合物等。

同时己二酸在化工生产、医药生产、工程塑料、食品添加剂等方面发挥着至关重要的作用，当前为了解决传统己二酸生产工艺中存在的弊端，开始对其绿色合成方法进行研究，旨在为提升己二酸的合成产率。

关键词：己二酸；过氧化氢；绿色合成法1 己二酸绿色合成的实验过程1.1 应用的试剂与仪器己二酸绿色合成反应采用的试剂有：H2C2O4、30%H2O2、NaWO4·2H2O、C6H10、98%H2SO4，以上使用的试剂都为分析纯；己二酸绿色合成反应使用的仪器有：HH-S2数显恒温水浴锅、JB90-D搅拌器、SHB-III循环水式多用真空泵、BAS224S型电子秤、雷磁PHS-3C 型酸度计。

1.2 试验方法分析将1.5gNaWO4·2H2O、0.57gH2C2O4、30%的H2O2适量置入250ml的三颈瓶中，在60℃的水浴下进行搅拌，经过一定时间后将6gC6H10加入三颈瓶中，在特定温度的水浴锅中进行加热搅拌，经过一定时间的回流后停止加热，当水浴冷却结晶后，进行抽滤、干燥、称重，最后对己二酸的产率进行计算。

2 己二酸绿色合成实验的结果2.1 反应温度对产率的影响将七个250ml的三颈瓶中分别加入1.5gNaWO4·2H2O、0.57gH2C2O4、35ml30%的H2O2，采用pH值为3.5的H2SO4溶液，在60℃的水域下通过搅拌器进行50min的搅拌，然后将6gC6H10加入其中进行搅拌，在20℃、40℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃的水浴下进行加热回流390min，最后将水浴进行冷却结晶，通过一系列的操作得出己二酸的产率。

己二酸的制备实验报告篇一：己二酸的制备实验报告实验八己二酸的制备一、实验目的1、学习环己醇氧化制备己二酸的原理和方法；2、掌握浓缩、过滤及重结晶等操作技能二、实验原理三、实验药品及其物理常数环己醇：2g 2.1ml (0.02mol)；高锰酸钾 6g (0.038mol)；0.3N氢氧化钠溶液 50ml；亚硫酸氢钠；浓盐酸四、主要仪器和材料水浴锅三口烧瓶(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 螺帽接头(19#，2只) 温度计(100℃) 布氏漏斗吸滤瓶烧杯冰滤纸水泵等.氧化剂可用浓硝酸、碱性高锰酸钾或酸性高锰酸钾。

本实验采用碱性高锰酸钾作氧化剂五、操作步骤（1）向250ml烧杯内加入50ml 0.3N氢氧化钠溶液，置于磁力搅拌上；（2）边搅拌边将6g 高锰酸钾溶解到氢氧化钠溶液中；（3）用滴管滴加2.1ml 环己醇到上述溶液中，维持反应物温度为43～47 ℃。

（4）当醇滴加完毕且反应混合物温度降低至43 ℃左右时，沸水浴将混合物加热，使二氧化锰凝聚。

（5）在一张平整的滤纸上点一小滴混合物以试验反应是否完成，如果观察到试液的紫色存在，那么可以用少量固体亚硫酸氢钠来除掉过量的高锰酸钾。

（6）趁热抽滤，滤渣二氧化锰用少量热水洗涤3次(每次2 mL)，每次尽量挤压掉滤渣中的水分；（7）合并滤液和洗涤液，用4ml浓盐酸酸化至pH2.0；（8）小心地加热蒸发使溶液的体积减少到10ml左右，冷却，分离析出的己二酸。

（9）抽滤、洗涤、烘干、称重、计算产率。

（10）测量产品的熔点和红外光谱，并与标准光谱比较。

【操作要点及注意事项】1.KMnO4要研细,以利于KMnO4充分反应。

2. 滴加：本实验为强烈放热反应，所以滴加环己醇的速度不宜过快（1-2滴/秒），否则，因反应强烈放热，使温度急剧升高而引起爆炸。

3.严格控制反应温度,稳定在43～47℃之间。

4.反应终点的判断：(1)反应温度降至43℃以下。

•、实验目的1 、通过己二酸的制备，了解传统合成方法的劣势和绿色合成方法的优势;2 、熟悉催化剂无需回收条件下的循环使用。

二、实验原理己二酸（adipic acid ）俗称肥酸，分子式为 GHiQ 。

对于己二酸的生产工艺目前全世界用 的最广泛的是采用以环己乙醇或环己酮为原料的硝酸氧化工艺路线（图1）。

在此生产路线中，使用强氧化性的硝酸，严重腐蚀设备，而且生产过程中产生的 N20气体被认为是引起全 球变暖和臭氧减少的原因之一，给环境造成极大的污染。

日本科学Ryoji Noyon 于1998年Science 上发表了一篇有关己二酸的绿色合成方法，提出了用水作溶剂，H2O2作氧化剂，钨酸钠（Na2WO ）作催化剂，在硫酸氢钾（KHSO4的参与下，甲基三辛氯化铵（aliquat 336） 作相转移催化剂的绿色制备路线。

这个路线不用强酸，不产生N2O 有害气体，用水作溶剂不产生废液，并且催化剂不用回收可以直接循环使用。

此后，又有研究人员发现，无需相转移 催化剂，采用水作溶剂，H2O2作催化剂，利用钨酸钠--草酸原位合成的配位催化剂亦可合成己二酸（图2 ）。

O OHO1、仪器 磁力加热搅拌器，冷凝管，圆底烧瓶，烧杯，干燥管，表面皿，碱式滴定 管，熔点测定仪，三颈烧瓶，真空泵，分析天枰。

2、试剂 钨酸钠（AR ,环己醇（AR ）,环己烯（AR ,浓硝酸（AR ,硫酸氢钾（AR ）,甲基三辛基氯化铵（AR ,过氧化氢（AR ）,草酸（AR ）。

四、实验步骤1、传统制备方法将2ml 浓硝酸加入到10mL 圆底烧瓶中，放入搅拌磁子，装上冷凝管，装置图如下（见 图3）。

在通风橱里（为有 N2O 气体放出）加热到 80°G 接着将1mL 环己醇通过滴管从冷凝 管上方缓慢滴加到圆底烧瓶中，在滴加的过程中，尽量避免环己醇与冷凝管内壁的接触，滴加速度控制在1滴/min 左右，滴加过程持续30~40min 。

滴加完后，保持80°C 继续反应2h , 然后冷却至室温，冰水浴中冷却，晶体析出。

2、降低催化剂的生产成本。为了使绿色合成己二酸方法更具竞争力，需要降 低催化剂的生产成本，包括寻找新的催化剂来源和优化催化剂的制备方法。
3、实现反应条件的温和化和高效化。为了使绿色合成己二酸方法更加环保和 高效，需要进一步优化反应条件，包括寻找新的反应介质、降低能量消耗等。
4、实现废物的资源化和循环利用。在己二酸绿色合成过程中产生的废物，应 通过废物资源化和循环利用技术得到有效处理，以达到零排放的目标。
然而，生物酶催化法也存在一些缺点： (1)酶的来源有限，价格较高； (2)对水质和环境条件要求较高。
2、化学催化法
化学催化法是另一种绿色合成己二酸的方法，该方法采用环保的催化剂，在较 温和的条件下实现己二酸的合成。化学催化法主要有以下优点：
(1)催化剂可重复使用，降低了成本； (2)反应条件温和，对环境友好； (3) 可通过调节反应条件控制己二酸产品的纯度和产量。
因此，在实际生产中需要根据具体情况选择合适的方法，并进行工艺优化以提 高产量和纯度。我们建议加强绿色化学和生物催化领域的研究与开发，降低生 产成本，实现可持续发展。
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(2)生物催化法：生物催化法采用微生物或酶作为催化剂，具有环保性和高效 性。但生物催化剂的制备过程较为复杂，且对底物和环境条件要求较高，导致 生产成本较高。
(3)绿色化学法：绿色化学法采用无毒无害的绿色催化剂，如离子液体等，来 实现己二酸合成己二腈的反应。该方法具有环保性和高效性，但催化剂的制备 和应用成本较高。
一、己二酸的传统合成方法与环 保问题
传统的己二酸合成方法主要是通过苯酚或环己醇与硝酸反应，然后进行氧化、 水解等步骤得到己二酸。然而，这种合成方法存在以下环保问题：
1、产生大量废液和废气，污染环境； 2、使用的有机溶剂不容易降解，对环境造成长期污染；

己二酸的制备实验报告己二酸的制备实验报告概述：己二酸，也被称为己二酸二甲酯，是一种重要的化学原料，广泛应用于聚酯树脂、涂料、塑料和染料等领域。

本实验旨在通过碳酸氢铵和己二醇的酸催化反应，制备己二酸。

实验步骤：1. 实验前准备：- 准备所需试剂：碳酸氢铵、己二醇、硫酸、氯化钙。

- 配制溶液：将50 ml的己二醇与10 g的碳酸氢铵溶解在250 ml的三颈烧瓶中。

2. 反应过程：- 加热反应：将三颈烧瓶连接上冷凝管和滴液漏斗，加热反应混合物至沸腾，并保持反应温度在140-150摄氏度。

- 辅助干燥：在反应过程中，通过滴液漏斗缓慢滴入硫酸，维持反应液的酸性。

同时，通过氯化钙干燥管去除水分，以促进反应的进行。

3. 反应结束：- 反应时间：反应持续进行2-3小时，直至反应液变得透明。

- 冷却与分离：停止加热后，让反应瓶冷却至室温。

然后，将反应液转移至漏斗中，并与等体积的醚类溶剂进行萃取。

- 蒸馏提纯：将有机相转移到蒸馏烧瓶中，进行蒸馏提纯，收集目标产物。

实验数据与结果：通过上述实验步骤，我们成功制备了己二酸。

在实验过程中，我们观察到反应开始时，反应液呈现乳白色悬浊液，随着反应的进行，液体逐渐变得透明。

在反应结束后，我们得到了无色透明的己二酸产物。

实验讨论：在本实验中，采用碳酸氢铵和己二醇作为反应物，通过酸催化反应制备己二酸。

碳酸氢铵在加热过程中分解产生氨气和二氧化碳，而己二醇则与氨气反应生成己二酸。

通过添加适量的硫酸和氯化钙，可以促进反应进行和去除水分，提高产率和纯度。

在实验中，反应温度的控制非常重要。

过高的温度可能导致产物分解或副反应的发生，降低产率和纯度。

因此，在加热反应过程中，需要密切控制反应温度在140-150摄氏度范围内。

此外，反应液的酸碱性也会影响反应的进行。

通过滴液漏斗缓慢滴入硫酸，可以维持反应液的酸性，促进己二酸的生成。

同时，通过氯化钙干燥管去除水分，可以减少水分对反应的干扰。

总结：通过本实验，我们成功制备了己二酸，并观察到了反应的整个过程。

实验8 己二酸的合成（高锰酸钾法） 4学时每组带瓶开水一、实验目的1.学习用环己醇氧化制备己二酸的原理和方法。

（应知）2.掌握电动搅拌器的使用方法及浓缩、过滤等基本操作。

（应会） 二、实验原理OH MnO 338H 2+KMnO 4+HO 2C(CH 2)4CO 2H ++8KOH8三、物理常数四、电动搅拌装置安装要点1.搅拌器的轴与搅拌棒在同一直线上。

2.先用手试验搅拌棒转动是否灵活,再以低转速开动搅拌器,试验运转情况。

3.搅拌棒下端位于液面以下,以离烧杯底部3～5 mm 为宜。

4.温度计应与搅拌棒平行且伸入液面以下。

五、仪器和试剂仪 器：搅拌回流加热装置1套，抽滤装置1套，玻棒，500mL 烧杯1个，滴管1个。

试 剂：环己醇2g(2.1mL,约0.02mol)，高锰酸钾6.3g(0.038mol)，10%氢氧化钠溶液5mL ，浓盐酸4mL,固体亚硫酸氢钠，广泛pH 试纸，滤纸六、实验步骤在装有搅拌装置、温度计和回流冷凝管的100mL 三颈（或四颈瓶）瓶中加入5mL10%氢氧化钠溶液（或0.5gNaOH 固体）和50mL 水，搅拌使其溶解，然后加入6.3g 高锰酸钾。

小心预热溶液到40oC ，高锰酸钾溶解后，从冷凝管上口【也可四颈烧瓶的一个口滴管加入，漏气关系不大】用滴管缓慢滴加2.1mL 环己醇[1]，【滴1滴休息3秒左右】反应随即开始（放热）。

控制滴速，使反应温度维持在45oC 左右[2]。

滴完，反应温度开始下降时，水浴保温45oC 左右【55度左右的水浴】，继续搅拌保温20min 后，在沸水浴上加热5min ，促使反应完全并使MnO 2沉淀凝聚[3]。

用玻璃棒蘸一滴反应混合物点到滤纸上做点滴实验。

如有高锰酸盐存在，则在棕色二氧化锰点的周围出现紫色的环，可加入少量【0.1g 左右】固体亚硫酸氢钠直到点滴试验呈阴性为止。

趁热抽滤混合物，用少量热水【溶剂尽量少，否则后面蒸发时间很长】洗涤滤渣MnO 23次，将洗涤液与滤液合并置于烧杯中。

摘 要：介绍了一个通过３种不同的绿色方法制备己二酸的教学实验，比较了采用不同的催化体系 （①钨酸钠．硫酸氢钾催化体系，四丁基氯化铵做相转移催化剂；②钨酸钠一草酸做催化剂；③钨酸钠－
硫酸为催化剂）对产物纯度的影响。结果表明，在相同反应时间内，以钨酸钠－草酸作为反应的催化剂，
所得产品产率和纯度均最高。该实验给出了多种合成己二酸的绿色途径，不仅使学生了解己二酸的绿
ＺＨＡＮＧ Ｗｅｎ—ｗｅｉ，ＸＵＥ Ｑｉａｎｇ。ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ，ＫＥ Ｘｉａｏ—ｋａｎｇ，ｕＮ Ｃｈｅｎ （Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
四丁基氯化铵（国药集团化学试剂有限公司），草酸 （南京化学试剂有限公司），硫酸（南京化学试剂有限 公司）、过氧化氢（国药集团化学试剂有限公司），环己 烯（国药集团化学试剂有限公司），邻苯二甲酸氢钾 （上海凌峰化学试剂有限公司），上述药品均为分析纯 （Ａ．Ｒ．）。除了环已烯经蒸馏提纯后使用，其余药品 未再作进一步纯化处理。
本文通过以下３种不同的方法：①钨酸钠．硫酸 氢钾催化体系，四丁基氯化铵替代价格昂贵的甲基三 辛基氯化铵做相转移催化剂；②钨酸钠一草酸做催化 剂；③钨酸钠．硫酸为催化剂，分别合成了己二酸，让 学生了解并体会研究绿色化学的意义。
２ 实验方法
２．１实验仪器与药品 钨酸钠二水合物（国药集团化学试剂有限公司），
引言
化学产业是人类文明和社会发展的基石，为人类 生活的改善提供了源源不断的能源和物质基础，但同 时又造成了巨大的环境污染，给人类的生存带来极大 的威胁。绿色化学的出现，给人类解决环境和能源问 题带来了新希望，其主要特点是：①采用无毒无害的

己二酸的制备一、实验目的1.学习环己醇氧化制备已二酸的原理和了解由醇氧化制备羧酸的常用方法。

2.熟悉电动搅拌，抽滤等实验技术。

3.熟练掌握熔点的测定技术。

二、实验原理己二酸（ADA ），又称肥酸。

常温下为白色晶体, 熔点152 ℃，沸点337.5 ℃。

主要用途：有机合成中间体，主要用于合成纤维 (尼龙-66，大约占己二酸总量的70%)其 它的 (30%) 在制备聚氨酯：PA-46，PA-66，PA-610，合成树脂，合成革，聚酯泡沫塑料， 塑料增塑剂，润滑剂，食品添加剂， 粘合剂， 杀虫剂，染料， 香料， 医药等领域得以广泛应用。

产量情况 1902年首次合成。

目前世界产量大约2.60 Mt/a ，并以3.36% 年增长率增长。

其中世界上最大的5 家企业是: Dupont (1.09 Mt/a)、Rhodia (417 kt/a)、Solutia (385 kt/a)、 BASF (240 kt/a) 和旭化成 (112 kt/a)。

2002年我国年生产能力12万t/a (巴陵石化，辽阳石化，太原化学，上海燎原化工，神马集团)，市场消费量约为19.5万t/a 。

预计2010年全球ADA 生产能力有望达到3.32 Mt/a 。

制备羧酸最常用的方法是烯、醇、醛等的氧化法。

常用的氧化剂有硝酸、重铬酸钾(钠) 的硫酸溶液、高锰酸钾、过氧化氢及过氧乙酸等。

但其中用硝酸为氧化剂反应非常剧烈，伴有大量二氧化氮毒气放出，既危险又污染环境。

因而本实验采用环己醇在高锰酸钾的碱性条件发生氧化反应，然后酸化得到已二酸。

反应式 H [O O ]O []HO C O (CH 2)4OHO C环己醇 环己酮 己二酸OH MnO 338H 2+KMnO 4+HO 2C (CH 2)4CO 2H ++8KOH 8三、仪器和药品抽滤装置、100℃温度计、环己醇、高锰酸钾、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、浓盐酸、试纸。

四、实验步骤1.安装反应装置，在烧杯中加入6g高锰酸钾和50mL0.3mol/L氢氧化钠溶液，搅拌加热至35℃使之溶解，然后停止加热；2.在继续搅拌下用滴管滴加2.1mL环己醇，控制滴加速度，维持反应温度43～47℃，滴加完毕后若温度下降，可在50℃的水浴中继续加热，直到高锰酸钾溶液颜色褪去。

3171 实验部分（1）反应过程。

反应装置是一个具有回流冷凝管的50毫升圆底烧瓶，在反应的过程中，先加入一定量的催化剂，也就是硅藻土负载磷钨酸，接着将30%的过氧化氢溶液加入其中，通过磁力搅拌器，进行15分钟时间的搅拌，接着将环己醇加入其中，并且进行相应的加热，持续加热之后，温度会处于回流温度范围内，这个时候进行三小时到六小时的恒温反应反应，完成之后，进行过滤和分离工作将催化剂分离出来，并且，在后期进行循环使用，在反应的过程中，反应冷却到室温之后再将其放入到冰箱当中，进行12小时左右的冷藏，这时候就会析出大量白色结晶，对其进行抽滤，接着通过冰水进行两次到三次左右的洗涤，进行干燥，这样就可以获得己二酸晶体，对其产率进行计算。

（2）结构特征。

在载玻片上放入少量样品，并且将载玻片盖好，通过熔点仪来对产品的熔点进行测试，通过查阅文献可以发现，乙二酸的熔点在152℃。

对其产物进行干燥之后，通过kbr压片，对红外光谱吸收进行测定，使用二甲基亚砜作为相应的溶剂，通过核磁共振技术对其进行分析。

图2 由环己醇合成己二酸的IR光谱图（3）纯度分析。

样品通过酸碱滴定法来对其纯度进行测定。

2 结果与讨论（1）己二酸的红外光谱分析。

进行环已醇氧化之后获得的产物通过红外光谱分析所得的IR谱图，如下图所示，可以清晰的发现在波处于3000cm-1到2500cm-1之间的时候，出现了-OH的特征吸收峰，而在1710cm-1处有C=O特征吸收峰出现。

在1266cm-1到1205cm-1的地方出现了C-O吸收峰。

通过标准图库和红外光谱图进行比对，可以发现其结果吻合，这就说明其产物主要是己二酸。

（2）硅藻土与磷钨酸比例对产率的影响。

磷钨酸和硅藻土的比例与催化性能。

催化剂的稳定性以及重复使用息息相关，会严重影响己二酸的产率。

在测试的过程中可以制备各种质量比例不同的硅藻土岭钨酸催化剂，对己二酸的产品纯度和产率的影响进行重点分析，在此过程中，控制双氧水的含量为30毫升。