对羟基苯甲醛的生产方法
对羟基苯甲醛的生产有多条工艺路线,目前工业生产主要有苯酚;对甲酚;对硝基甲苯等原料路线。
1.苯酚法苯酚法又分为Reimer-Tiemann反应;Gattermann反应;苯酚-三氯乙醛路线;苯酚-乙醛酸路线;苯酚-甲醛路线等多种合成工艺路线。苯酚法的工艺特点是原料易得,制造工艺较简单,但收率偏低,成本较高。
(1)Reimer-Tiemann反应苯酚和三氯甲烷在碱水溶液中,于60-100℃下加热反应2-4h,同时生成对羟基苯甲醛和邻羟基苯甲醛(俗称水杨醛),总收率50%左右,对羟基苯甲醛收率最高仅17%。此工艺主要用来合成水杨醛,对羟基苯甲醛作为副产品,但却是现有的主要工艺生产方法之一。此工艺原料转化率和产品收率都很低,还有大量焦油产生。氯仿必需过量,未反应的苯酚不易回收,产品的分离和提纯困难。因此,必须大力开发新的高效催化剂,提高反应的选择性,开发简单高效的产品分离和提纯方法,才能降低成本,提高产品得率。
(2)Gattermann反应苯酚和HCN,在AlCl3存在下,通入干HCl,进行催化反应,并在冰水中分解,得到对羟基苯甲醛,产品收率较高。如采用氰化锌代替HCN,则收率几乎是理论量。此工艺产品选择性较高,但缺点一是氰化物毒性大,操作技术要求高;难度大;二是由于采用无水操作,反应设备要求严格;费用高;三是有少量水杨醛伴随产生,产品分离提纯困难,因而限制了大规模生产。
2.对硝基甲苯法对硝基甲苯法生产对羟基苯甲醛的工艺过程分氧化还原;重氮化和水解三步进行。
(1)对硝基甲苯氧化还原对硝基甲苯用多硫化钠同步氧化还原,得到对氨基苯甲醛。具体工艺过程为:将对硝基甲苯;乙醇溶剂与表面活性剂(如OP吐温等)按质量比1:5:0.02-0.04混合均匀,在80-85℃下滴加多硫化钠水溶液,反应2-3h。产物用水蒸汽蒸馏,除去对硝基甲苯和对氨基甲苯。在用乙醚萃取得对氨基苯甲醛。反应转化率和收率均在90%以上。多硫化钠可用硫氢化钠;烧碱和硫磺为原料制得。
(2)重氮化和水解将对氨基苯甲醛用40%硫酸处理,在0-3℃下加入30% 亚硝酸钠溶液,反应30min左右,用少量尿素分解过量的亚硝酸钠,得到对氨基苯甲醛重氮盐溶液。此溶液在硫酸存在下水解,温度80-85℃,时间30min左右。产物经提取;纯化;干燥得对羟基苯甲醛产品,收率90%以上。此工艺的优点是原料价格便宜,但缺点是工艺路线长,设备庞大,且中间产物对氨基苯甲醛有毒,重化 反应温度低,冷冻条件高。目前国内山西祁县精细化工厂采用此工艺生产对羟基苯甲醛。
3.对甲酚催化氧化法该工艺是在催化剂作用下,用空气或氧直接氧化对甲酚合成对羟基苯甲醛。20世纪80年代,日本;美国;德国等对此工艺路线进行了深入研究和报道。80年代末90年代初,国内江苏;上海;大连等地几家研究和生产单位也对此工艺进行了研究开发,并将其用于工业生产。其具体工艺流程为:将对甲酚;氢氧化钠;甲醇加入不锈钢压力釜,搅拌至完全溶解后,加入醋酸钴将反应釜密封,升温至55℃开始通入氧气,使釜内压力保持在1.5MPa条件反应8-10h,反应过程中严格控制通氧速率,在釜内配有盘管冷却系统,当反应时温度升高釜夹套可通冷却水,此时盘管内开始通冷却水,严格控制通氧总量,并保持釜内温度在60℃左右。反应结束时将物料放入初蒸釜,蒸去溶剂甲醇回收利用,加水溶解后加入盐酸进行盐析。将固液物料用离心机过滤,所得固体放入真空烘箱在60℃左右干燥3-5h,即可得到含量大于98%的对羟基苯甲醛。
能反应。是醛基以银氨溶液发生银镜反应,酚羟基显酸性会以银氨溶液反应放出氨气和析出银。邻羟基苯甲醛又名水杨醛,为无色透明油状液体,有特殊气味及苦杏仁味,化学性质活泼,微溶于水,可发生取代、缩合、氧化、维提希(Wittig)等反应。
邻羟基苯甲醛可形成如下图所示的分子内氢键:
而对羟基苯甲醛可形成如下图所示的分子间氢键:
由于分子内氢键的形成使邻羟基苯甲醛分子之间的作用减弱,而对羟基苯甲醛分子间氢键的形成使分子之间的作用增强(分子间缔合度增大),所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛。
苯甲醛C6H5-CHO原理上可以由苯甲醇C6H5-CH3OH氧化而来,
苯酚不叫做苯醇的原因羟基-OH直接与苯环相连与C链相连有本质的区别,
羟基与苯环直接相连是酚类有机物,不是醇
至少说苯酚生成苯甲醛还有加一个C链,不是简单氧化,苯酚氧化生成苯醌C6H5=O
苯酚与苯甲醛缩聚形成高分子化合物方程式为:
反应原理:苯酚和甲醛在酸性或碱性的催化剂作用下,通过缩聚反应生成酚醛树脂。在酸性催化剂作用下,苯酚过量时生成线型热塑性树脂;在碱性催化剂作用下,甲醛过量时生成体型热固性树脂。
在三个显色的分子中加入托伦试剂,有银镜生成的是邻羟基苯甲醛,无现象的是另外两个。
在无现象的两个分子中加入碳酸氢钠溶液,有气泡的是邻羟基苯甲酸,无现象的是苯酚。
HOC6H4CH2Cl + NaOH ---->HOC6H4CH2OH + NaCl
2HOC6H4CH2OH + O2 ---->HOC6H4CHO + 2H2O
苯酚与甲醛反应,浓盐酸催化剂,酚羟基邻位上的氢和醛基氧缩去生成水。反应的化学方称式为nC6H5OH+nHCHO==>-[(C6H3OH)-CH2-]n-+nH2O。
苯酚一种具有特殊气味的无色针状晶体,有毒,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的处理,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。熔点43℃,常温下微溶于水,易溶于有机溶剂。
扩展资料
甲醛的化学性质
氧化还原性
甲醛化学性质十分活泼。在金属或金属氧化物催化作用下,易被还原为甲醇;氧化时可生成甲酸或二氧化碳和水。甲醛为强还原剂,在微量碱性时还原性更强,在空气中能缓慢被氧化成甲酸。
缩合反应
甲醛自身能进行缩合反应,在一般商品中,都加入10%-12%的甲醇作为抑制剂,否则会发生聚合。能与醛和酮进行醇醛缩合反应。容易与氨或胺化合物缩合,例如与氨反应,生成乌洛托品,与尿素缩合生成二羟甲基脲。甲醛与合成气缩合,可生产乙二醇。
方程式如下:
苯酚上的酚OH会影响苯环上邻位上的氢,使邻位上H变的更活泼,更容易反应,所以反应时相当于苯环是还有个半键,而甲醛中的碳氧双键同时断开,与苯环是的俩个半键结合,有多个这样的单体的聚合体就形成了酚醛树脂。
扩展资料
化学性质
可吸收空气中水分并液化。有特殊臭味,极稀的溶液有甜味。腐蚀性极强。化学反应能力强。与醛、酮反应生成酚醛树脂、双酚A,与醋酐;水杨酸反应生成醋酸苯酯、水杨酸酯。还可进行卤代、加氢、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反应。
苯酚在通常温度下是固体,与钠不能顺利发生反应,如果采用加热熔化苯酚,再加入金属钠的方法进行实验,苯酚易被还原,在加热时苯酚颜色发生变化而影响实验效果。有人在教学中采取下面的方法实验,操作简单,取得了满意的实验效果。俩