苹果酯的合成
二氧化硅负载硅钨酸催化合成苹果酯-B
其为催化剂 ， 以乙酰 乙酸乙酯和 １２一丙二醇为原料合成苹果酯 一Ｂ ， 。通过正交试验确定了最佳反 应条件。结果表 明， ｉ ： ＳＯ Ｈ Ｓ Ｏ ／ ｉ：是合 成苹 果 酯 一Ｂ的 良好 催 化剂 。在 ｎ 乙酰 乙酸 乙酯 ） Ｗ。 （ ：
ｎ １２一丙二醇）＝１ １４ 催化剂用量为反应物料总质量的 １０ ， （， ：． ， ．％ 带水剂 环 己烷为 １ ， ０ｍＬ 反应 时
２１年 ３ ０２ 月
徐明波等． 二氧化硅负载硅钨酸催化合成苹果酯 一 Ｂ
２ ９
二 氧化 硅 负载硅 钨 酸催 化 合成 苹 果酯 一Ｂ
徐 明波 ，肖 军， 黄永葵 ， 杨水金
（ 湖北师范学 院化学与环境工程学 院，黄石 ４ ５０ ） ３ ０ ２ ［ 摘 要 ］ 采用溶胶 一凝胶法 制备 了二氧化硅 负载硅钨 酸催 化剂 （ ｉ Ｈ ＳＷ Ｏ ／ ｉ２ ， 以 ∞ Ｓ ）并 Ｏ
布 鲁克公 司 。 １２ 催化 剂 制备 ． 将 １ｇＨ ＳＷ。 柏 ｉ ２ 溶解 于 １ Ｌ水 中， Ｏ ８ｍ 将一 定
土＿ 、 ５ 硫酸铝 Ｊ固 Ｊ 、 体超强酸 Ｓ ： Ｔ ２ Ｗ ３ ］ ｍ 的条 件 下测 定 ， 描 范 围 （ ０ ５ ０ ， 国 Ｏ一 ｉ 一 Ｏ ＿ ／Ｏ ７ Ａ 扫 ２ ） 。一７ 。德
载 硅钨杂 多酸催 化剂 对缩合 反应 具有 良好 的催化
活性。
本研究合成 了二氧化硅负 载硅钨酸催化 剂
３ ０
收稿 日期 ：０ ２一Ｏ ２１ １—１ 。 ９ 作者简介 ： 徐明波 ， 师 ， 讲 硕士 ， 主要 从事无 机功能材 料 的研 究及无机化学教学工作。 基金 项 目： 北 省 教 育 厅 中 青 年 科 研 基 金 资 助 项 目 湖 （ ２ １２０ ） Ｑ ０ １５ ７ 。
活性炭负载磷钨酸催化合成香料苹果酯-B
Ｈ３Ｗ １ ４ ． ｈ ｉｌ ｆｆａｓｏ ｅｗａ ４ ８ ％ ｕ ｄ ｒｓ ｉ ｂｅｒ ａ ｔ ｎ ｃ ｎ ｉｏ ｓｏ ｈ ｌ ａｉ ｆ Ｐ ２ Ｔ ｅｙｅｄ ｏ ｉｔｎ ｓ８ Ｏ ｒ ｎ ｅ ｕｔ ｌ ｅ ｃｉ ｏ ｄｔ ｎ ｆｔｅ ｍｏａ ｒｔ ｏ ａ ｏ ｉ ｒ ｏ １２－ ｒｐ ｎ ｄｏ ｏ ｅｈ ｌ ａ ｅｏ ｃ ｔｔ １５ １ｔｅ ｏ ｄｎ ｍｏ ｎ ｆ Ｈ３ Ｗ １ ｏ ３１ ％ ，ｔｅ ｍａ ｓ ， ｐｏ ａ ｅ ｉｌ ｔ ｔ ｙ ｃ ｔａ ｅａｅ ．：， ｌａ ｉｇ ａ ｕ ｔ ｏ Ｐ ２ ／ ２ ． ｈ ０４Ｃ ｈ ｓ
苹果酯一 Ｂ是一种优于其母体羰基化合物的缩 醛 佩） 香料 ， 化学名称 为 ２ 一 甲基一 一 。二 ４ ２ 乙酸乙酯
基一 。 二氧杂环戊烷 ，其具有苹果和草莓 的香气 ， １一 ３ 适用于调制花香型和果香型香精 ， 香气柔和清雅， 留
关注 。近年 的研 究表明路易斯酸【 蒙脱石［ 分 子 、 ３ 】 、 筛［ 固体超强酸［１ ４ Ｊ 、 ５、 － 高分子复合催化剂嗍 ７ 和固载杂多 酸［０ 对缩醛（ ） ９］ －等 １ 酮 的合成具有Ｉ ＰＥＲＦＵＭＥ ＦＲＡＩ １ Ｓｌ ０ Ｅ ＣＡ ＡＬＹＺＥＤ ｌ － ＢＹ ＰＨ０Ｓ ＰＨ０ Ｕ ｒ ＧｓＩ Ｃ ＡＣｌ ＳＵＰＰＯ Ｉ ． １ Ｄ ． ＥＤ
ＯＮ 【 Ｅ Ｃ ＡＣ Ｖ ＡＲＢＯＮ Ｋ ＵＡＮＧ ｈ ｎ ｔｏ ＹＵ ｎ ｃ ｎ Ｕ Ｕ Ｓ ｅ ， Ｃ ｕ －ａ， Ｒｕ － ｕ ， ｈ ｎ ＨＵ Ｚ ｅ ｈｎ
（ ｏ ｅ ｅ ｆ ｔｒ ｌ ｃ ｎ ｅａ ｄＥ ｇｎ ｅ ｎ ， ｅｔ ｌ ｏ ｔ ｎｖｒｉ ｆ ｏｅｔ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｃ ｌ ｇ ｅ ａ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｃ ｎｒ ｕｈＵ ｉｅｓｙｏ ｒｓ ｙａ ｅ ｈ ｏ ｇ ， ｌ ｏ Ｍａ ｉ ｅ ｉ ａＳ ｔ Ｆ ｒｎ ｏ
香料苹果酯-B的合成研究
１１ 仪器 ．
谱 ： ｍ ｄＩ Ｃ一６ 日ｚ １ Ｃ Ａ型色谱仪 。 １２ 主要化学试剂 ．
红外光谱 ：ｈ ａ日 ｍ 一 ３ 型红外光谱仪； ｓｉ ｄｌ ４５ ｍ 气相色 水冷却三口瓶至室温后， 移至 １ ０ １ ０ ｍ 分液漏斗中， ０ 先加
用乙酰乙酸乙酯和丙二醇在对甲基苯磺酸催化下缩合， 用甲苯作溶剂， 制得苹果酯一 Ｂ 产 ，
率 为 ５ ％ 一 ７ 纯度为 ８ ．１ ５ ５ ％， ２０ ％。
关键词 ： 苹果酯一 Ｂ
乙酰乙酸 乙酯
丙二醇
对 甲苯磺酸
甲苯
文献综述 ：
酯一 Ｂ的成本过高， 以采用有机合成 的方法 以降低 所 成本。因此， 苹果酯一Ｂ 是一种低成本 、 高利润的产品， 国内市场前景广泛。 ． 苹果酯一Ｂ 的合成， 一般常用质子酸为催化剂， 即 在无水条件下， 以对 甲基苯磺酸为催化剂进行反应 ， 其
Ｑ／ 曰 ＼ｏ
＋２ Ｈ ０
１ － ＣＨ Ｉ＋ － １ ￣ ｃ｝ｌ ‘
ＯＩ ． Ｏ１ Ｈ Ｉ Ｉ ． １ Ｆ Ｉ ｒ ｌ
—
ｃ ＝ ｌ Ｉ ｜ ＋ Ｉ ｏ ｃＩｃＩ１ ｌ ｏＩ ｌ
１实 验 部 分 、
时控 制温度在 ９ ～９ 左右 ， ５ ８ 继续 加 热 反应 至 分水 器
减压以 ４ｃ ０ｍ填料柱精密蒸馏两次， 收集 ７ ／ ７ ４
的馏 分 ， 得到产物苹果 酯一 Ｂ 产率 为 ５ ％ 一 ７ ， ， ５ ５％ 产品
纯 度 为 ８ ．１ ２Ｏ ％。
２ｍ ）冷凝管及温度计 。 ０ １、 并使分水器靠冷凝管的一端 要高于另一端， 再开启磁力搅拌器加热回流。在反应 初阶段， 使温度维持 在 ８ —９℃； ０ ０ 反应 １ｒｎ ， ５ ｉ后 用水 ａ 对整个反应 系统抽 真空 ， 使生成的水 与甲苯 以共沸物
氨基磺酸作催化剂合成苹果酯的研究
维普资讯
第 ３ 卷 第 ６期 １
杨 春 霞 等 ： 基 磺 酸 作 催 化 剂 合 成 苹 果 酯 的 研 究 氨
２５ ４
表 ３ 反 应 温 度 对 酯 收 率 的 影 响
高 ， 应 时 间 ２ｈ时 ， 反 苹果 酯 的 收 率 ９ ． １０％ ， 续 继 延 长 反应 时 间苹 果 酯 的 收率 变 化 不 大 。适 宜 的反
乙酰 乙 酸 乙酯 ； 氨基 磺 酸 ； 乙二醇 。 ２ ２ 苹 果 酯 的合 成 ．
在 三 颈瓶 中加 入 一 定 量 的 乙 酰 乙 酸 乙酯 、 乙
堕坚 皇 箜： 塑： 丝： 丝： ： 由实 验 结 果 可 知 ， 化 剂 的 加 入 量 为 ０ ５ｇ 催 ．
杨春 霞 ， 兴华 ， 惠芝 ， 崇娟 付 李 许
（ 南 大学 化 工 学 院 ，济 南 Ｄ２ ） 济 ｏ２
摘
要 ： 以乙酰 乙酸乙酯和 乙二 醇为原料 ， 氨基磺 酸为催 化剂 ， 化合 成 了苹果 酯 。最佳 反应 条 催
、一
件为 ： 乙酰乙酸 乙酯与 乙二醇 的摩 尔 比 １ １３ 催化 剂／ ，量为 Ｏ ５ｇｏ １ ：．， ￣ｋ ｎ ． （ ． 摩尔 的乙酰 乙酸 乙酯 ）反应 温 ， 度 ７ ～８ Ｏ ｏ℃ ， 反应 时间 ２ｈ 苹 果酯 的收率 为 ９ ． ， ２７％。 关 键 词 ： 苹 果酯 ； 合成 ； 催化剂 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 － １０ — ９ ５２ ）６ ０４ — ２ ０４ ０ ３ （￣２ ０ — ２ ４ ０ 中图分类 号 ： ａ ４ ．４ ＇ ２５ ２ Ｑ
３ ４ 反 应 时 间对 酯 收 率 的影 响 ．
３ ５ 产 品 结构 分 析 ．
纳米超强酸SO4 2-／TiO2催化合成苹果酯-A
乙酰 乙酸 乙酯 环 乙二缩 酮 ， 名苹果 酯 ， 苹果 酯． 化学 名称 为 ２ 甲基 ．． 俗 或 Ａ， ． ２ 乙酸 乙酯基 ． ，． 氧 杂环 １３二 戊烷 ， 一种 具有新 鲜苹 果香 气 的新 型香 料 ， 气温 和纯 正 ， 是 香 留香 持 久 ， 在果 香 型 日用香 精 和 食用 香 精 中 ，
即得 纳 米超 强酸 Ｓ ４ ／ ｉ２ 化剂 ． Ｏ ＴＯ 催 １ ３ 苹果酯 的 合成 ． 缩合 反应 在 配有温度 计 、 分水器 、 回流冷 凝管 、 电动搅 拌器 的三 颈瓶 中进行 ． 应 时加入 一定 量 的重蒸 反
收 稿 日期 ：０５—１ —１ ２０ １ ５
基 金 项 目 ： 南省 科 技 厅 自然 科 学 基金 项 目（５ １２５０ ； 南省 教 育 厅 自然 科 学基 金 项 目（０５０ ８０８ 河 ０ １０００ ）河 ２０ １４００ ）
间 短 ， 品收 率高 ， 化剂催 化 活性 高 ， 以多 次重复使 用 ， 化 剂与产 物容 易分 离 ， 产 催 可 催 后处 理简 单 ， 乎没有 几
废液 排放 ， 对环 境友 好 ， 利于 工业生 产 ． 有
１ 实 验 部 分
１ １ 仪 器 及 试 剂 ．
二氧化硅负载磷钨酸催化合成苹果酯
科研开发吕宝兰张小艳杨水金摘要：采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅负载磷钨酸催化剂。
以其为催化剂，对以乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料合成苹果酯的反应条件进行了研究,较系统地研究了反应物质的量比、催化剂用量、带水剂环己烷，反应时间对收率的影响。
实验表明，二氧化硅负载磷钨酸催化剂是合成苹果酯的良好催化剂，在n(乙酰乙酸乙酯)∶n(乙二醇)=1:1.5，催化剂用量为原料总质量的1.0%，环己烷做带水剂8mL，反应时间75min的优化条件下，苹果酯的收率可达56.8%。
关键词：苹果酯二氧化硅负载磷钨酸催化缩酮反应中图分类号：TQ426.91文献标识码：A文章编号:T1672-8114(2013)06-057-04（濮阳迈奇科技有限公司，河南濮阳，457000）苹果酯的化学名称为2-甲基-2-乙酸乙酯基-1，3-二氧环戊烷，系缩酮类化合物，是一种具有新鲜青苹果香味的日用香精原料，也是重要的化工中间体原料，常用作为特殊的反应溶剂或合成中间体。
苹果酯具有香气透发、留香持久等特点，而被广泛地用于洗涤剂、香波等用品中[1]。
其传统的合成方法是在无机质子酸催化下由酮与醇合成[2]。
但该法存在副反应多，产品纯度不高，设备腐蚀严重，后处理中含有大量的酸性废水，污染环境等缺点。
随着人民生活水平的提高，对香精和食品的质量以及环境保护提出了越来越高的要求。
近些年来，催化合成苹果酯的催化剂越来越多，催化效果也比较理想，而且越来越环保[3-7]。
因此，研究和开发合成缩酮的方法具有一定的意义。
本研究是以二氧化硅负载磷钨酸催化合成苹果酯，较系统地探讨了原料量比、催化剂用量、带水剂、反应时间四因素对反应的影响，通过正交法求得最佳反应条件，取得了较理想的结果。
1实验1.1主要试剂及仪器乙酰乙酸乙酯、乙二醇、环己烷、饱和食盐水,无水氯化钙，H3PW12O40，正硅酸乙酯，正丁醇均为分析二氧化硅负载磷钨酸催化合成苹果酯纯，磷钨酸自制，实验用水均为二次蒸馏水；标准磨口中量有机制备仪；PK W-Ⅲ型电子节能控温仪；上海光学仪器厂WZS型Abbe折射仪。
碘掺杂聚苯胺催化剂催化合成苹果酯
温速率 １ ／ ｉ； Ｅ Ｃ Ｒ Ｖ ０核磁共振 ０ ｍｎＭ Ｒ Ｕ Ｙ— Ｘ３ ０ 波谱仪 ，Ｄ １为溶剂 ，Ｍ Ｃ Ｃ Ｔ Ｓ为内标。 １２ 碘掺 杂聚 苯胺催 化剂 的制 备 ．
称 取 ００ ｏ Ｎ ４ ２ｚ ８ 于 ２ Ｌｌ １ 。５ｍ ｌ（ Ｈ ）ＳＯ 溶 ７ｍ ：
乙酰 乙酸 乙酯 、 乙二醇、 Ｎ ８苯胺 、 （ Ｈ ）ｓ０ 、
单质碘、 环己烷 ， 均为分析纯 ； 实验用水均为二次
蒸 馏水 。
标准磨 口中量有机制备仪； Ｋ —ｌ型 电子 ＰＷ ｌ Ｉ
投稿 日期 ： １ — ８ ２ 。 ２ １ ０ —０ ０ 基金项 目： 省 自 湖北 然科学基金资助项 目（０５ Ｂ ０３ 。 ２０ Ａ Ａ５ ） 作者简介 ： 杨水金 ， 教授 ， 主要从事钨化学与无 机功能材料 的 研究工作， 主持完 成湖 省 自然科学基金等省级项 疆九项。 Ｅ
溶液中， 搅拌 ， 待温度稳定后 ， ２ ， 放置 ４ｈ抽滤， 用二
次蒸馏水洗涤至中性后 ， ７ Ｃ烘干， 在 ０。 即得聚苯 胺（ Ａ ）置于干燥器中备用。按ｍ Ｉ ： （Ａ ） Ｐｎ， （ ） Ｐｎ ＝ ２ｍ １１ ： 各取 Ｉ 和 自制 的聚苯胺 ， 加入 ３ Ｌ甲醇溶 ０ｍ 液 中， 回流搅拌 ２ ， 滤 ， ５ ６ ｃ烘干 ４ｈ 抽 于 ０— Ｏ。 １ ， ２ｈ 即得 单质碘 掺杂 聚苯 胺催 化剂 Ｉ Ｐ ｎ 置于 ２ Ａ ， ／
Ｈ１ Ｃ 溶液中， 将其缓慢加入到一定比例苯胺的盐酸
而且反应条件温和， 但催化剂存在难于回收利用 问题。聚苯胺 （ Ａ ）在储 能、 Ｐｎ 信息储存 、 非线性
光学系统 、 辐射 、 抗 催化剂 、 传感器等领域均有 良 好的应用前景。聚苯胺以其独特的掺杂现象及 良 好 的稳定性为单质碘催化载体的选择增加了新的 研究方向， 即以 Ｐ ｎ为载体 ， Ａ 将具有催化活性的
二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成苹果酯-B
定量的催化剂加入到 １０ｍ ５ Ｌ三颈烧瓶中， 加热回流分水 ， 冷却。将有机层合并后用饱和食盐水洗涤 三次， 再经无水 Ｃ Ｃ 干燥后进行常压蒸馏 ， ａ１ 先收集前馏分， 再减压 收集沸程 为 １０Ｃ～ ８ （ ．８ ６ ￣ １５ ０ ０２ Ｍ ａ 的馏分 ， Ｐ） 测定折光率 ， 称量计算收率。
较强的化学作用 ， 而不是简单的物理吸附作用。
由图 ２可 知 ， Ｐ Ｍ ６ ４ ８０ 。８７ 。１．４ ，５ ５。２ ．０ ，８０ 。 ３ ．５ 出现较 强 的 Ｈ３Ｗ６ ｏ０ｏ ．８ ，．９ ， ３ 。２ ．５ ，９ ３。２ ．５和 ４６ 。 在 ０
衍射峰 ， 这表明其具有 Ｋ ｇｉ 结构 的骨架特征。当 Ｈ Ｐ Ｍ 。 柏 ｅｇ ｎ ，Ｗ ｏ０ 负载 于 Ｓ ： 以后 ， ｉ 上 Ｏ 只有在 ２ ＝ ０
由表 ２可 知 ， 四个 因 素 中 以催 化 剂用 量 对 反应 的影 响 最 为 明显 ， 大 小顺 序 为 Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞ ． 其 Ａ 由
位级分析可知， 最佳 的位级组合是 Ａ ｃＤ ， 即最佳 的反应条件是固定乙酰乙酸乙酯用量为０ ２ 。 。 ，亦 ．０ ｍｌ ｏ的情况下 ， （ ａ 乙酰乙酸 乙酯） ｎ １２一 ： （ ， 丙二醇）＝ ：． ， １１３ 催化剂用量 占反应物料总质量的１Ｏ ． ％，
ＨＰ Ｍ ６４ Ｓ ２ ３Ｗ６ ｏ００ ｉ 的制备 将 １ｇ ３Ｗ６ ｏ０ｏ ／Ｏ 引： Ｐ Ｍ ６ ４ Ｈ 溶解于 ２ Ｌ水中， 一定计量比的正硅酸 ０ｍ 将
乙酯 和正 丁醇 （ 体积 比约 为 ：．： ） ２５ １ 的溶 液 滴 加 到 Ｈ Ｐ Ｍｏ０ Ｗ ∞溶 液 中 。在 室 温 、５ 、０Ｃ下 分 别 ４ ％ ８￣ 搅 拌 １ｈ １ｈ３ｈ 所 得凝 胶分 别在 ４ 、 、 ． ５℃和 ９ Ｏ℃ 真空下 干燥 １ ３ ５ｈ ６ｈ和 ． ．所得 干凝 胶用 ９ ０℃ 的热 水 洗至 滤液 为 中性 。然后 ， 马 弗 炉 内 于 １０ｏ 在 ５ Ｃ活化 ３ｈ 即制得 负载 量 为 ４ ， ０％ 的 Ｈ Ｐ Ｍ 加 Ｗ ｏＯ ／
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
苹果酯的合成
一、 实验目的
1. 掌握苹果酯的合成原理和合成方法。
2. 了解苹果酯的性质和用途。
二、 实验原理
1. 主要性质和用途
苹果酯的化学名为2-甲基-2-乙基酸乙酯基-1,3-二氧戊烷，分子式为C 8H 14O 4，分子量为174.19，在水中的溶解度为90%，与75%乙醇可混溶。
苹果酯是一种具有新鲜苹果香气的新型合成香料，其外观为无色透明液体，由于其香气纯正且留香时间长而被广泛用于花香型和果香型的香精的配制，如洗涤剂、香波等中。
2. 合成原理
利用乙酸乙酰乙酯与乙二醇进行脱水缩合反应（其中AlCl 3做为催化剂），环己烷作为带水剂制得苹果酯。
合成过程中的主要化学式如下：
CH 2H 3C CH 2O CH 2CH 3O
O H 2C H 2C OH
OH AlCl 3CH 2H 2C H 3C O CH 2CH 3O 在合成工艺的研究中，不同的催化剂和带水剂分别在实验中得到不同的结果。
三、 主要仪器和药品
电动搅拌器、三口烧瓶（250ml ）、电热套、温度计（0~100℃）、球形冷凝管、蒸馏装置、分水器、量筒、烧杯、天平。
乙酰乙酸乙酯、乙二醇、AlCl 3、环己烷。
四、 实验步骤
1. 组装仪器、准备实验。
2. 称取39ml 乙酰乙酸乙酯，22.5ml 乙二醇和40ml 环己烷、5.3g AlCl 3与烧杯中混合均匀。
3. 将混合均匀的药品倒入三口烧瓶中，边加热边搅拌，当温度达到80℃时，控
温回流。
4.当分水器中的水不再增加时，放出分水器中的水并测量其体积（理论值
5.4ml），继续蒸馏，回收环己烷（理论值40ml）。
5.实验结束，清洗仪器，收拾桌面。
五、实验记录与结果分析
六、注意事项
1.因为产物中有水，所以开始时一定不要引入水，反应器应该烘干。
2.分水器中预先加入水，其水面低于分水器回流支管下沿3~5mm（加水量须计
量），以保证环己烷能及时回到反应体系以带出更多的水，只要水不回流到反应体系就不要放水。
3.反应终点的判断：分水器中不再有水珠下沉，水面不再升高。