甲苯氧化反应

将甲苯氧化成苯甲酸的原理如图：

具体过程：

将甲苯在加热的情况下与高锰酸钾反应：在操作中分批加入高锰酸钾搅拌，控制反应速率防止暴沸，直到回流液不再出现油珠,停止加热和搅拌。

方程式：ph-CH3+2KMnO4→（加热）ph-COOK+2MnO2+H2O+KOH

加入草酸将过量高锰酸钾转变成MnO2

离子式：2MnO4－+3H2C2O4＝2MnO2↓ + 2HCO3－+ 4CO2↑ + 2 H2O

加入盐酸，反应后用冷水洗涤，升华提纯可得。

方程式：ph—COOK+HCl→ph—COOH+KCl

甲苯：无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。相对密度0.866。凝固点-95℃。沸点110.6℃。折光率 1.4967。闪点(闭杯) 4.4℃。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.2%~7.0%(体积)。低毒，半数致死量(大鼠，经口)5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。

苯甲酸：苯甲酸为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶，化学式C6H5COOH。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、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物。

装置功能:

1、熟悉甲苯液相氧化制苯甲酸的实验装置和工艺流程。

2、了解气液反应器的特点。

3、测定苯甲酸的浓度，掌握甲苯液相氧化的反应规律。

主要配置:

反应器、无油空压机、混合器、原料罐、产品槽、冷凝器、油水分离器、流量计、压力表、温控仪表、不锈钢框架及控制屏等。

公用设施:

1、水：装置需冷却水，自带和自来水管相连的接口。

2、电：电压AC220V，功率4.0KW，标准单相三线制。每个实验室需配置1～2个接地点（安全地及信号地）。

3、实验物料：甲苯；空气作为氧化剂， Co 含量为 11%的环烷酸钴为催化剂，苯甲醛为引发剂

技术参数:

1、反应器：采用不锈钢鼓泡塔反应器，反应管直径：φ50mm，长度：350mm，外壁缠有电热带以给反应器供热，功率500W；反应器内的温度由数字式智能温度控制器进行测量与控制。

2、气体缓冲罐：304不锈钢材质，容积2L。

3、无油气体压缩机：额定排气压力：0.3MPa，额定排气流量：0.2-0.9m3/h,功率：550W。

4、冷凝器为不锈钢列管式，ф40×400mm，304不锈钢材质。

5、油水分离器：ф50×150mm，304不锈钢材质。

6、流量计： 气体转子流量计60-600L/h，观察、控制进料流量。

7、压力仪表: Y-100型压力表，0～0.6MPa。

8、控温仪表：人工智能型仪表，精度FS≤0.2%。

9、各项操作及温度、压力、流量的显示、调节、控制全在控制屏面板进行。

10、框架为304不锈钢材质，结构紧凑，外形美观，流程简单。

11、外形尺寸：1500×550×1700mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带3寸双刹车轮。

胡巧青《溶析结晶法精制苯甲酸工艺研究》化学工程与装备2010第7期

张捷龙《苯甲酰甲酸的合成与应用》浙江化工2008第12期

韩雪峰 《KMnO_4-Al_2O_3氧化法制备苯甲酸》 廊坊师范学院学报2005年04期

工业上常用甲苯、邻二甲苯或萘为原料制备苯甲酸，上述原料可从煤焦油或石油中获得。此外，由甲苯生产苯甲醛时可副产苯甲酸。

苯甲酸的工业生产方法有甲苯氯化法、邻苯二甲酸脱、羧法甲苯液相空气氧化法、次苄基三氯水解法及苯酐脱羧法。用邻苯二甲酸酐脱羧法所得最终产品不易精制，而且生产成本高，只在批量不大的医药等产品的制造过程中采用。甲苯氯化法的产品不适于应用于食品。

苯甲酸有工业用、食品用、医药用等不同规格。食品级应符合GB1901-80，含量在99.5%以上，熔点121-123℃，并对易氧化物、易碳化物、含氯化合物、灼烧残渣、重金属、砷含量等质量指标作了规定。

扩展资料：

应用领域：

主要用于抗真菌及消毒防腐，用于医药、染料载体、增塑剂、香料和食品防腐剂等的生产，也用于醇酸树脂涂料的性能改进，也作为钢铁设备的防锈剂、农业化学品。

注意事项：

外用该品局部可能有轻度刺激。油膏剂不宜贮存于温度过高处。

1、环境危害：对环境有危害，对水体和大气可造成污染。

2、燃爆危险：该品可燃，具刺激性。

3、危险特性：遇明火、高热可燃。

参考资料来源：百度百科——苯甲酸