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如何合成樟脑

开心的哈密瓜,数据线
忧虑的手链
2022-12-31 08:35:30

如何合成樟脑?

最佳答案
缥缈的钢笔
酷酷的小丸子
2026-01-28 07:10:33

以优级松节油中的蒎烯为原料,通过蒎烯的异构、酯化、皂化、脱氢等工艺合成制造的樟脑。为双环萜酮类化合物,又称莰-2-酮。结构式为:

简史

第一次世界大战后,由于赛璐珞工业的兴起,加之1933年德国化学家麦尔外因(H.Meerwein)等人发明以偏钛酸为催化剂制取莰烯的同分异构法,因而促使合成樟脑生产的迅速发展,合成樟脑产量在30年代已达到与天然樟脑相当。中国50年代中期开始以松节油为原料合成樟脑。1957年由江苏达丰化工厂生产合成樟脑12吨。1988年全国合成樟脑产量达7804吨,占樟脑总产量的98.6%,比50年代中期增长649倍,75%用于出口。

合成方法

近代合成樟脑采用异构化合成法。化学反应如下:

从上列反应式可以看出,同分异构化法合成樟脑可以分成以下几个基本工序:松节油的分馏,蒎烯的异构,莰烯的酯化,酯的皂化,异龙脑脱氢和樟脑的提纯。合成樟脑生产示意流程如下图。

蒎烯异构

其反应在具搅拌装置的反应锅中进行,加入以分馏松节油所得的纯度为98%的蒎烯为原料后升温至105℃,除去微量水分。然后加入催化剂新鲜偏钛酸,其量为投入松节油重量的0.15~0.3%(连同锅内留存旧催化剂约为2~2.5%)。反应在减压下(533.3~599.9百帕)进行时,温度控制在120~128℃;在常压下进行时,温度为130~135℃。反应时间约16~18小时,当α-蒎烯含量降低到1%以下时,停止反应。静置4~6小时后,滤液含70%左右莰烯及15%左右三环烯,经分馏除去松油烯、双戊烯等副反应产物,得到含量95%以上的莰烯(包括三环烯)异构转化率76~82%,其中尚含少量副反应产物——葑烯,对合成樟脑的品质有一定影响。

莰烯与冰乙酸酯化

用硫酸作催化剂。莰烯与乙酸配料摩尔比在1∶1.06~1∶1.10之间,酯化反应温度30~48℃,反应3~4小时之后,降温至20℃,继续反应8~10小时,粗酯含量达到86%以上时停止反应。莰烯转化率为89%以上,冰乙酸利用率78%以上。粗酯用温水及稀碱水洗至中性,经分馏得精酯(乙酸异龙脑酯),含酯量为95%以上。

近年来,为解决废酸污染及提高产品质量,在莰烯酯化所用催化剂方面,工业生产已采用聚乙烯(或聚丙烯)—苯乙烯阳离子交换树脂膜,或采用D-72型阳离子树脂催化酯化。其他还研究了用天然氟石作酯化催化剂。

异龙脑酯的皂化

通常采用40~45%的氢氧化钠溶液加压皂化法。酯与45%碱液配料摩尔比为1∶1.05,反应温度140~145℃,反应压力(表压)2~2.5千克/平方厘米,反应时间6~8小时。当异龙脑中含酯量低于0.3%时停止搅拌降温,异龙脑粗品洗涤至中性或微碱性后,在结晶槽冷却至10℃,析出白色异龙脑晶体,熔点208℃以上,含酯量≤0.05%,含碱量≤0.02%,比重0.89,纯度97%。

龙脑脱氢

脱氢反应在脱氢锅中进行,锅内加入100份异龙脑、2份消石灰、20~25份的二甲苯,加热熔化后开始搅拌,升温至140℃,除去水分,再升温至150~180℃,分两次加入0.8份碱式碳酸铜。开始脱氢反应,异龙脑中的水分、溶剂与反应生产的氢气一起通过夹套塔柱分馏,经冷凝,除去水分后大部分二甲苯回入脱氢锅内,氢气则经鼓泡器、阻火器排入大气。当异龙脑含量下降至2%左右,反应结束,锅底放出粗樟脑至气化锅。

樟脑的提纯

将含有二甲苯、催化剂以及少量异龙脑和聚合物的粗樟脑在气化锅中加热至210℃,樟脑、二甲苯以及异龙脑等挥发物受热气化进入樟脑常压蒸馏塔,塔顶馏出二甲苯,樟脑及少量异龙脑由塔底流入升华锅。锅内液温210~212℃。樟脑不断升华进入升华结晶室,不凝性气体通过樟脑尾气吸收器后排入大气。结晶室内温度控制在100~105℃并逐渐降低。一批樟脑升华完毕,经一昼夜冷却至室温,即可从室内取出樟脑成品。

除上述工艺外,20世纪60年代苏联提出了气相法催化脱氢工艺;70年代中国提出以D007-CC大孔离子交换树脂为催化剂,使莰烯一步水合制异龙脑。

理化性质

无色或白色晶体,呈粒状、针状或片状,具粘性,可压制成半透明团块。加少量乙醇、氯仿或乙醚后易研碎成细粉。有特殊香气,刺鼻。味初辛,后清凉。能溶于多种有机溶剂,如二硫化碳、芳烃、丙酮、甲酸、乙酸或汽油,极易溶于氯仿、乙醚和乙醇,微溶于水(14~17℃时溶解度为0.167%),冷水中的溶解度比热水高。比重105830.99,沸点209℃,易升华,点火能发生多烟有光的火焰。热容量0.57千卡/千克·℃,闪点52℃,爆炸极限0.6~3.5%(容积比)。根据松节油来源和合成方法的差别,合成樟脑可以是外消旋、左旋或右旋体。中国合成樟脑比旋值[α]10583为-1.5°~+1.5°。是外消旋体。

产品质量

分医药级和工业级。医药级质量见天然樟脑。工业级质量见表。

用途

作硝化纤维增塑剂,用于制造无烟火药、炸药等。医药方面用于制备中枢神经兴奋剂(如樟脑磺酸钠等)、局部麻醉剂、十滴水、仁丹、万金油及樟脑酊等。有消毒、杀菌、防腐等功用,且具馨香气息,是衣物、书籍、标本、档案的防蛀剂。此外,还用作冷饮、糖果、调味品等的微量添加剂。

最新回答
勤恳的白开水
感动的小丸子
2026-01-28 07:10:33

樟脑是可以点着的。。。。。。

樟脑(camphor)化学名为莰酮-[2],分子式为C10H16O,分子结构为立体结构。由樟树木片用水蒸气蒸馏所得的精油,系白色晶体。根据原料和加工方法,有天然樟脑和合成樟脑两种。

概况 明代李时珍著《本草纲目》中记载:“樟脑出韶州、漳州,状似龙脑,色白如雪,樟树脂膏也。”明末郑成功收复台湾后,樟脑业开始传入台湾。1863年起樟脑行销国外,台湾樟脑由此闻名世界。随着赛璐珞工业的迅速发展,天然樟脑供不应求。20世纪初德国首先以松节油中的蒎烯为原料进行樟脑的工业合成研究。中国自20世纪50年代中期开始生产合成樟脑。世界樟脑年消耗量约 1万吨。国际贸易量每年约0.7~0.8万吨。中国每年出口量约占世界总贸易量的一半。

性质 樟脑结晶体呈粒状、针状或片状;无色或白色;具粘性,可压制成半透明团或块。加少量乙醇、氯仿或乙醚后易研碎成细粉。易升华,有特殊香气,刺鼻。味初辛、后清凉。燃烧时能发生有光的火焰并有浓黑烟。能溶于多种有机溶剂,如二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、丙酮等。极易溶于氯仿、乙醚和乙醇。微溶于水〔1:598(14~17℃)〕。天然樟脑大多为右旋体。罕见左旋体和外消旋体,合成樟脑一般为外消旋体。

冷傲的绿草
贤惠的航空
2026-01-28 07:10:33
中文名称: 醋酸丁酯 英文名称: n-Butyl acetate 中文别名: 乙酸丁酯乙酸正丁酯醋酸正丁酯 CAS RN.: 123-86-4 EINECS号: 204-658-1 分 子 式: C6H12O2 分子量: 116.16 危险品标志: 风险术语: 安全术语: 物化性质: 性状 具有愉快水果香味的无色易燃液体。 沸点 126℃ 凝固点 -77.9℃ 相对密度 0.8825 折射率 1.3951 闪点 33℃ 溶解性 与醇、酮、醚等有机溶剂混溶,与低级同系物相比,较难溶于水。 无色液体,有水果香味。相对密度(20℃/4℃)0.8825,凝固点-73.5℃,沸点126.11 ℃,闪点(开口)33℃,燃点421℃,折射率1. 3941,比热容(20 ℃)1. 91KJ/(kg·K),粘度(20℃)0.734mPas,溶解度参数δ=8.5。溶于醇、酮、醚等有机溶剂,微溶于水。遇高热、明火、氧化剂有引起燃烧危险。蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.4%-8.0%(vol)。低毒、有麻醉和刺激性,空气中最高容许浓度300mg/m3(或0.015%)。 用途: 用于火棉胶、硝化纤维、清漆、人造革、医药、塑料及香料工业中.是一种优良的有机溶剂,能够溶解松香、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、氯化橡胶、杜仲胶、聚甲基丙烯酸甲酯等。

合适的汽车
风中的钢笔
2026-01-28 07:10:33
樟脑由粗樟脑精制而成。粗樟脑通常在冬季加工用50年生以上樟树树干和根为原料,削成薄片后在木甑中隔水蒸馏,樟脑和樟脑油随水蒸气馏出,冷凝所得白色晶体为粗樟脑,油状液体为樟脑油。总得率2.0~2.5%。粗樟脑精制有吹风升华法和连续分馏升华法两种方法。中国以吹风升华法为主。粗樟脑先经离心机除去油和水,放入升华锅熔融、升华,樟脑蒸气随锅顶吹入的空气一起引入第1升华室,控制冷却温度得粉状结晶成品。随后进入第2、第3升华室的馏分,因控制温度较低,沸点低于樟脑的水分和油分随同少量樟脑蒸气在此冷凝结晶,为樟脑粗品(含油水8%以上),需重新升华精制。中国天然精制樟脑有粉状和块状两种。质量符合各国药典规格:熔点174~179℃,比旋度[a]厍+41°~+43°(20%于乙醇中),不挥发物0.05%以下,水分符合1克加石油醚10毫升澄清溶解。

彪壮的招牌
欢呼的板凳
2026-01-28 07:10:33
升华;吸热,升华。樟脑的还原是由于固态直接转变成气态,属于升华,这个过程就是吸热。温度越高,分子热运动越激烈,所以带樟脑丸的衣柜夏天总是比冬天强。

升华是指固态物质不经过液态直接转变成气态的现象。它可以用作通过应用固-气平衡进行分离的方法。有些物质,如氧气,在固态时具有很高的蒸气压,所以它们在受热后可以不融化而直接转化为水蒸气,冷凝后又变成冰。

固体物质的蒸气压与外界压力相等的温度称为物质的升华点在升华点,不仅在晶体表面发生升华,而且在晶体内部也会发生升华,而且作用非常剧烈,很容易将杂质带入升华产物中。为了使升华仅发生在固体表面,通常总是在低于升华点的温度下进行,此时固体的蒸气压低于内部压力。

氯化铵也“升华”,但其机理不同于一般的升华。加热时氯化铵分解成气态氨和氯化氢并气化,冷却时重新结合成氯化铵并沉积。表观现象与升华相同,故常归类为升华,但其本质不同。的。