富马酸二甲酯的合成
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食品防腐剂
——富马酸二甲酯的合成
班级：09级应化（2）班
姓名： 张 和、王 娟
学号： FNS32010004
12009240280
日期： 2012年6月1日
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富马酸二甲酯（DMF）的合成
张 和 王 娟
宁夏大学化学化工学院应用化学（2）班
摘 要：本文采用直接酯化法来探究DMF的合成原理及工艺过程，通过实验探
究了合成DMF的最佳工艺条件，以及在反应中影响产物收率的因素。进一步了
解DMF作为食品防腐剂的各种性能。
关键词：防腐剂；富马酸；富马酸二甲酯；酯化
1 引言
富马酸二甲酯是一种新的食品防腐剂，具有高效、低毒、广谱、pH值应用
范围广泛等特点，是一种具有薰蒸作用的气氛型防霉剂。研究表明[1]，富马酸二
甲酯对霉菌的抑杀效果和防霉作用性能均优于丙酸盐、山梨酸及苯甲酸等通用防
霉剂。目前，世界上应用的防腐剂大约50余种，常用的有机防腐剂有苯甲酸钠
山梨酸以及盐，对羟基苯黄酸脂，丙酸以及其盐类。富马酸二甲酯是当今食品工
业被世界卫生组织批准公认的新型食品防腐剂。
2 实验部分
2.1 试剂规格及仪器
2.1.1 试剂规格
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富马酸（7.5g）；甲醇（30ml）；浓硫酸；氢氧化钠。
2.1.2 仪器
电子恒速搅拌器；水浴锅；球形冷凝管；三口烧瓶；温度计；100ml烧杯。
2.2 实验原理
本实验是采用甲醇和富马酸直接酯化的方法合成富马酸二甲酯，反应式如
下：
2.3 实验方法
2.3.1 合成方法
在装有搅拌器，温度计以及冷凝管的100ml三口烧瓶中，投入7.5g富马酸
和30ml甲醇，升温至回流，滴加2ml浓硫酸。在75℃下反应反应回流2h。改
成蒸馏装置，蒸出大部分甲醇，趁热导入25ml冷水中，立即析出大量晶体。
2.3.2 纯化方法
将上步所得晶体用30%的氢氧化钠溶液中和至pH=7，冷却、过滤，用水
洗涤滤饼2~3次，干燥得DMF粗品，乘凉并计算产率。
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3 实验结果
3.1 产率计算
116 144
7.5
x
1167.5
=
144x
解得理论产率为
7.5144==9.3g116x
所得产品实际质量为8.1g。
故产率为
8.1==100=87.19.3实际产量
％％
理论产量
3.2 产率分析
3.2.1 甲醇的量对产率的影响
由文献资料[2]查得，富马酸与甲醇的摩尔比为1∶6和1∶7时,产率达到最高
值。而本实验富马酸与甲醇的摩尔比为1∶4，估产率相对偏低。
3.2.2 酯化时间对产物收率的影响
[3]
在反应条件为：富马酸7.5g,甲醇30ml，浓H2SO4 2ml，由上表看出:随着
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反应时间增长,产率越来越大但在9小时以上,产率变化不大,因此酯化时间应控制
在9-10小时为宜。本实验中酯化时间在2h左右，因此产率偏低。
4 实验结论
在本实验采用直接酯化的方法，富马酸与甲醇的摩尔比为1∶4，反应温度
为75℃，反应时间为2h，得到白色富马酸二甲酯晶体产品，工艺过程简单，容
易操作，成本较低，是合成富马酸二甲酯的一种有效方法。
参 考 文 献
[1] 史好新等，精细化工， 1990, 7 (6): 12~13.
[2] 韦方等， 富马酸二甲酯的合成研究，第27卷1998年第1期.
[3] 韩云海等，新型食品防腐剂富马酸二甲酯的合成，第7期，2008.7.
富马酸二甲酯
富马酸二甲酯DMF（2009/251/EC指令）DMF翻译成中文是富马酸二甲酯，富马酸二甲酯介绍：一、性状：为白色鳞片状结晶体，稍有辛辣味，溶于醇、醚、氯仿等溶剂中，微溶于水。
二、作用机理：富马酸二甲酯的抑菌活性体为富马酸二甲酯的分子状态，处于分子状态的富马酸二甲酯能顺利穿透微生物的细胞膜，进入细胞中，从而发挥其抑菌作用，富马酸二甲酯通过接触和熏蒸双重途径有效地进入微生物体内，抑制微生物细胞的分裂，并通过对三羧酸循环（TCAC）磷酸已糖途径（HMP）和酵解途径（EMP）的酶活性的抑制来抑制微生物呼吸作用，从而使微生物的生长繁殖被有效控制。
三、抗菌谱及效果：对许多霉菌有特殊的抑制效果，并且具有抗真菌的能力。
四、特点及用途：是美国80年代开发出来的一种新型防霉剂，取名为"霉敌"，具有低毒(LD大白鼠口服为2240mg/kg)高效、广谱抗菌、安全、化学稳定性好、作用时间长、适用的PH值范围宽等特点，能抑制多种霉菌、酵母菌及细菌，特别对肉毒梭菌和黄曲霉菌有很好的抑制作用。
富马酸二甲酯的抗菌活性不受PH值的影响；并兼有杀虫活性，还具有触杀和熏蒸作用，广泛应用于食品、饮料、饲料、中药材、化妆品、鱼、肉、蔬菜、水果等防霉、防腐、防虫、保鲜。
欧盟委员会于2009 年3 月17 日通过《要求各成员国保证不将含有生物杀灭剂富马酸二甲酯（DMF）的产品投放市场或销售该产品的决议》，5月1日开始执行．（1）按照第2001/95/EC号指令，生产商有义务仅将安全的消费品投放到市场上。
（2）在几个成员国市场上出售的家具和鞋类产品已经被确定为损害法国、波兰、芬兰、瑞典和英国消费者健康的原因。
（3）根据临床试验，这种健康损害是由化学品富马酸二甲酯（DMF）造成的，这是一种抑制霉菌的生物杀灭剂，这种霉菌在潮湿环境下保存或运输过程中会导致皮革家具或鞋类产品变质。
（4）富马酸二甲酯多数包在固定在家具内部的小袋中，或加在鞋盒里。
化工设计
4400吨/年马来酸二甲酯生产工艺毕业设计1.前言：1.1产品性质和生产原理：1.1.1原料：（1）甲醇分子式：CH3OH 分子量：32.04 g/mol规格：≥99.6（2）顺酐(全名：顺丁烯二酸酐）分子式：C4H2O3分子量： 98.06 g/mol 规格：≥99（3）催化剂：磷钨酸中文名称：磷钨酸水合物；分子式：H3PO40W12.xH2O分子量：2880.3 g/mol（4）带水剂：1,2-二氯乙烷分子式： C2H4Cl2 分子量： 98.97 g/mol 规格：≥99 1.1.2 产物：马来酸二甲酯别名：顺丁烯二酸二甲酯分子式：C6H8O4分子量： 144.13g/mol规格：≥99.0%（wt）a.理化性质：无色油状液体，熔点为-19.C:,沸点(101.3 kPa)为200.49C、相对密度(25T/4`C)为1.1462，能与多种有机溶剂混溶.25℃时在水中溶解8%(质量分数)，水在马来酸二甲醋中溶解4.4%(质量分数)［1］，可以均聚或与丙烯酸醋类、抓乙烯、醋酸乙烯、苯乙烯等共聚。
它在香料、增塑剂、化妆品、粘合剂、涂料方面的应用及由无机酸离子交换树脂固体酸作催化剂的催化合成，且知复合固体酸催化剂具易以反应系统分离出回用，活性高，用量少，不腐蚀又不污染环境。
另外马来酸二甲酯加氢还可以得到1,4一丁二醇和四氢吠辅（THF）产品［2］其中1,4一丁二醇是生产聚对苯二甲酸丁二醇醋(PBT)的基本原料。
b.用途：可作有机溶剂与为高分子单体和合成树脂的增塑剂，也作杀虫剂、杀菌剂、防锈添加剂、有机合成中间体，当与其它物质的共聚物可成多功能性能及用途的涂料、粘合剂、防缩整理剂等。
1.2生产原理：Ⅰ.工艺原理:马来酸二甲酯合成反应原理具体试验步骤有二个阶段：首先以甲醇和顺酐为原料，顺酐与过量甲醇混合极易发生酯化反应，顺酐醇解生成顺丁烯二酸单甲酯，单酯化反应在0. 1 MPa、40一60℃条件下进行；此反应过程中顺酐开环结合一分子水因此该反应较为迅速，可不用催化剂；然后顺丁烯二酸单甲酯转化为双酯，是合成马来酸二甲酯的关键步骤，需在固体酸的催化作用下，反应才能进行得比较迅速;另外，由于酯化水不与甲醇共沸，排出体系较为困难，而水的存在会阻止反应向正反应方向进行，因此必须将酯化水排出反应体系才能确保酯化完全。
富马酸盐和富马酸二甲酯
富马酸盐和富马酸二甲酯
首先，我们来看富马酸盐。
富马酸盐是指由富马酸（tartaric acid）和金属离子形成的盐类化合物。
富马酸盐在食品工业中被广泛应用，常见的富马酸盐包括酒石酸氢钾（cream of tartar）和酒石酸钠。
它们常用作食品添加剂，用于调节食品的酸度和稳定性。
此外，富马酸盐还可以用于医药和化妆品等领域。
接下来是富马酸二甲酯。
富马酸二甲酯是一种有机化合物，化学式为C6H10O6，它是富马酸的二甲酯化合物。
富马酸二甲酯常用作食品添加剂和工业原料。
在食品工业中，它可以用作增稠剂、乳化剂和防腐剂，广泛应用于糖果、饼干、果冻等食品的生产中。
在工业上，富马酸二甲酯也被用作合成树脂和涂料的原料。
总的来说，富马酸盐和富马酸二甲酯都是在食品工业和其他领域中有着重要用途的化合物。
它们在食品加工、医药和化妆品等方面都发挥着重要作用，但是它们的化学性质和用途有所不同。
希望这个回答能够全面地解答你的问题。
富马酸生产工艺
富马酸生产工艺
富马酸是一种有机化合物，常用于工业生产中。
下面是富马酸的生产工艺。
富马酸的生产主要分为以下几个步骤：
1. 原料准备：富马酸的主要原料是乙醇和二氯甲烷。
首先需要将乙醇进行预处理，去除其中的杂质和水分。
然后将乙醇和二氯甲烷按照一定比例混合。
2. 酯化反应：将混合好的乙醇与二氯甲烷进行酯化反应。
酯化反应通常在酸催化剂的存在下进行。
催化剂可以选择硫酸、磷酸、硼三酸等。
反应温度一般在60-70摄氏度，反应时间视情
况而定。
3. 氧化反应：酯化反应生成的乙基甲酸需要进一步进行氧化反应，转化为富马酸。
氧化反应常用的催化剂有过氧化氢、过氧化钴等。
反应温度一般在70-85摄氏度，反应时间约2-4小时。
同时，氧化过程中还需要适量添加氧气或空气。
4. 结晶与分离：反应结束后，将反应溶液进行减压浓缩，促使富马酸结晶。
然后通过过滤或离心等方式将结晶的富马酸与溶剂分离。
5. 精制与干燥：将分离得到的富马酸进行精制，主要是通过重结晶等方式去除其中的杂质。
最后，将精制后的富马酸进行干燥，使其水分含量达到要求。
以上就是富马酸的主要生产工艺。
需要注意的是，富马酸生产中需要控制反应温度、时间以及催化剂的用量等参数，以确保反应的高效进行和产物的纯度。
此外，工艺中的操作应符合安全生产标准，避免事故发生。
稀土固体超强酸TiO2／Re 3+／SO4 2—催化合成富马酸二甲酯的研究
２０ ０ ２年 第 ９期
科 技 进 展 （ ｄ ａ ｃ ｓ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ （ ｖ ｎ ｅ ｃ ｃ Ａ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｝ ｇ
稀 土 固 体 超 强 酸 ｉ ２ Ｒ ３ ／ ｏ 一 ＴＯ ／ ｅ ＋ ｓ ４ ２催 化 合 成 ຫໍສະໝຸດ 马 酸 二 甲 酯 的 研 究
富 马 酸 二 甲酯 （Ｄ Ｆ ）是 ２ Ｍ ０世 纪 ８ ０年 代 国 际
上 开 发 出 的 优 良 的 防 霉 保 鲜 剂 ， 于 具 有 高 效 、 由 低
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毒 、 谱 抗菌 、 受 ｐ 广 不 Ｈ值 影 响 ， 成 本 较 低 等显 著 特 且 点 ， 受 饲料 、 品行 业 的 关 注 ， 美 国及 西 方 及 发 达 备 食 在
ｈ 此 时 对 甲 基 苯 甲 醛 （ ） １一（ 甲 氧 ） 基 一４一 ， Ｃ 和 二 甲
［ ］ 胡 万 里 等 ．香 料 香 精 化 妆 品 ．１ ９ ，２ ：９～１ ３ ９５ （ ） ｌ ［ ］ 罗 世 忠 等 ． 细 化 工 ．１９ ，４ ６ ： ７～５ ４ 精 ９ ７ １（ ） ５ ９ ［ ］ 孙 治 荣 等 ．化 工 环 保 ．９ ９ １ （ ） ０ ５ １ ９ ，９ ２ ：１ ８～１３ １，
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（ 稿 日期 收
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ＢｉＬ ａ ｇ ｉ ｎ ｗｕ Ｌ ｕ Ｘｉｎ ｈ ｎ ｉ ａ ｚ ａ ｇ Ｘｕ Ｐｅ ｇ ｉ ｎ ｎ ｘａ ｇ
５ ４１
马来酸二甲酯的合成及其应用
马来酸二甲酯的合成及其应用
马来酸二甲酯的合成主要通过以下方法来实现：
1.高效液相氯化法：使用Cl2和NaOH作为原料，反应温度低，无副反应，产率高；
2.水解法：使用H2SO4和NaOH作为原料，反应温度低，无
副反应，产率较高；
3.水转化法：使用Ca(OH)2、NaOH和HCl作为原料，节约能源、环境友好，反应温度低，产率高；
4.无机盐水解法：使用H2SO4、NaHSO4和NaOH作为原料，反应温度低，可得到清晰的液态产物；
5.电解法：使用H2O2作为原料，反应温度低，只需要电气作用，可以大规模生产。
马来酸二甲酯的主要应用有：
1.用于制备阻燃剂、着色剂、润滑油、表面活性剂等；
2.用于制备润滑油添加剂、染料化合物中间体、泡沫抑制剂等；
3.用于制备抗氧化剂、抗癌药物、抗病毒药物、细胞成形剂等；
4.用于制备润滑油添加剂、染料化合物中间体、表面活性剂、
聚合物调节剂等。
富马酸二甲酯核磁
富马酸二甲酯核磁摘要：1.富马酸二甲酯的基本信息2.核磁共振技术的基本原理3.富马酸二甲酯核磁共振图谱的解析4.核磁共振图谱在富马酸二甲酯分析中的应用5.总结与展望正文：富马酸二甲酯（Dimethylsuccinate，DMS）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、涂料、油墨等行业。
富马酸二甲酯的化学结构如下：CH3OOC-COOCH3核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）技术是一种常用的物理化学分析方法，通过测量原子核在外部磁场中的共振频率来获取物质的结构信息。
核磁共振技术的基本原理如下：1.原子核磁矩：原子核具有自旋矩，因此在外部磁场作用下会产生磁矩。
2.能级分裂：在外部磁场作用下，原子核磁矩会产生能级分裂，形成不同的共振频率。
3.核磁共振信号：通过测量不同共振频率的信号，可以获取物质结构的信息。
富马酸二甲酯核磁共振图谱的解析主要包括以下几个方面：1.质子共振信号：富马酸二甲酯中含有两个甲基（CH3），它们分别位于羰基碳（C=O）的两侧。
在核磁共振氢谱（1H-NMR）中，这两个甲基的氢原子会产生不同的共振信号，通过比较信号的化学位移、积分面积等信息，可以判断甲基的位置和个数。
2.碳原子共振信号：富马酸二甲酯中含有两个碳原子，分别与羰基碳和甲基碳相连。
在核磁共振碳谱（13C-NMR）中，这两个碳原子的信号也会产生差异。
通过分析碳原子的化学位移、耦合常数等信息，可以确定碳原子的化学环境。
3.氧原子共振信号：富马酸二甲酯中的氧原子分别位于羰基和甲基上。
在核磁共振氧谱（15N-NMR）中，这两个氧原子的信号也有所不同。
通过分析氧原子的化学位移、耦合常数等信息，可以判断氧原子的化学环境。
核磁共振图谱在富马酸二甲酯分析中的应用主要包括以下几个方面：1.结构确认：通过分析富马酸二甲酯的核磁共振图谱，可以确证其化学结构，确保产品纯度。
2.杂质分析：通过比较富马酸二甲酯核磁共振图谱与标准图谱的差异，可以检测样品中是否存在杂质。
富马酸二甲酯含量标准
富马酸二甲酯含量标准
富马酸二甲酯（DMF）是一种常用的有机溶剂，但也是一种有毒物质。
因此，为了保障人体健康和生态环境，国际上对DMF的含量标准进行了明确规定。
根据欧盟法规，DMF的含量不得超过0.1%（1000ppm）。
而在美国，FDA规定DMF的含量不得超过0.06%（600ppm）。
在中国，DMF也被列入了有毒有害物质名录，并被明确规定其使用量不得超过5mg/kg。
此外，DMF的使用也受到了一定的限制。
在欧盟，DMF被认定为过敏原，因此在服装和鞋子生产中，DMF的使用已被禁止。
在美国，FDA也对使用DMF作为药品溶剂进行了限制。
总的来说，DMF的含量标准和使用限制是为了保障人体健康和生态环境，需要严格遵守。
- 1 -。
富马酸二甲脂介绍(DMF)
委员会决议2009 年3 月17 日
要求成员国保证含有生物杀虫剂富马酸二 甲酯(DMF)的产品不得投放市场和在市场上 销售（通告文件编号C(2009)1723）（内容 与欧洲经济区相关）
（2009/251/EC），指令要求：
到2009年5月1日以前，各成员国应保证 禁止含有富马酸二甲酯的产品投放市场或在 市场上销售。 到2009年5月1日以前，各成员国应保 证，已经投放市场或在市场上销售，含有富 马酸二甲酯的产品从市场和消费者那里收 回，并且保证消费者已充分了解这种产品的 危险性。
基于新的指令的出台，EMTEK完善了 一套产品中DMF测试流程，为广大出口商 的产品能顺利达到目的地做出准确，及 时，有效的评估。
指令： 2009/251/EC 方法: ① US EPA8270D
② 中华人民共和国出入境检验 检疫行业标准
范围：皮革、纺织品、防霉剂
仪器：PE500气质联用仪
③抑菌作用不受环境酸碱度影响。 富马酸二甲酯在低剂量使用时，对人体基 本不会造成伤害。但部分生产商考虑到欧 洲潮湿的季风季节，为了达到理想的防霉 效果，在某些产品中使用了超过正常使用 量的富马酸二甲酯，引起消费者皮肤过 敏、皮疹或灼伤。
④富马酸二甲酯的抗菌活性不受PH值的 影响；并兼有杀虫活性，还具有触杀和熏 蒸作用，广泛应用于食品、饮料、饲料、 中药材、化妆品、鱼、肉、蔬菜、水果等 防霉、防腐、防虫、保鲜。
③胃肠道症状:患者常有食欲不振、恶 心、呕吐、腹部不适及便秘等,少数病例有 中上腹痛。 ④急性中毒时肝脏损害常较为突出,患 者有明显乏力,右上腹胀痛,不适,出现黄疸, 肝脏逐渐肿大,有压痛,常规肝功能检查示异 常,其中血清转氨酶升高较明显。
目前在欧盟几个成员国市场上出售的 家具和鞋类产品已经被确定为损害法国、 波兰、芬兰、瑞典和英国消费者健康。 这种健康损害正是由化学品富马酸二甲 酯（DMF）造成的。
高效液相色谱法测定食品中的富马酸二甲酯
明 ， １～１ ｇ ｍ 在 ６ Ｉ ／ Ｌ的浓 度 范 围 内 ， 面 积 与浓 度 ￣ 峰 呈线 性关 系 ， 合定 量要求 。 符
剂 ， 许 多霉菌 有特 殊 的抑 制效 果 ， 具 有抗 真菌 能 对 且 力 ， 泛 应 用 于食 品 、 料 、 料 、 广 饮 饲 中药 材 、 妆 品 、 化
有 机 相滤膜 （ 尼龙 ） １ ＩＩ ． ５ Ｉ 上 海 安 ：３１Ｔ Ｘ ４ ｍ， Ｔ ０ Ｉ ｘ 谱 科学 仪 器有 限公 司 ；
Ｉ ； ｘ 流动 相 为 甲醇 一１５ ／ ｍ） ．５ｇＬ乙酸 铵溶 液 （ 积 体
比为５ ：５ ； 速 ： ． ／ ｉ ； 温 ４ ￣ 进 样 量 ５４ ） 流 １ ０ ｍＬ ｍ ｎ 柱 ０Ｃ；
为 ｌ Ｌ ０ 。
１ ３ 样 品 前 处 理 方 法 ．
加 富马 酸二 甲酯作 为 防腐 保鲜 剂 。 目前 文献 报道 富
色谱 柱 ： ｉ ｏ ｓ １柱 （ ５ Ｄａ ｎｉ Ｃ ｍ ｌ Ｒ ２ ０ ｍｍ ×４ ｍ， ６ｍ ５
ｍ ／ ｇ 或者 产 品 本 身 已声 明其 富 马 酸 二 甲酯 的 含 ｇｋ ，
量 ， 将 被认定 为“ 就 含有 富 马 酸 二 甲酯 ” 产 品而 禁 的 止进 入 欧盟市 场 流通 和销 售 。我 国禁止 在食 品中添
取溶 剂 ， 甲醇 一乙酸铵 为 流动 相 ， 以 实现 食 品 中富马
酸二 甲酯 的简 便 、 速 、 敏 、 确检 测 。 快 灵 准
１ 实验 部 分
１ １ 主 要 仪 器 与 试 剂 ．