催化氧化肉桂醛制备肉桂酸
羟基肉桂酸生产工艺

羟基肉桂酸生产工艺
羟基肉桂酸是一种重要的有机化工中间体,广泛应用于医药、农药、香料及染料等领域。
其主要生产工艺有以下几种:
1. 从肉桂醛出发的工艺
该工艺是最常见的生产方式,主要步骤包括:
(1) 肉桂醛与甲醇在碱催化下发生亚胺缩合反应生成肉桂酸甲酯;
(2) 将肉桂酸甲酯在碱性条件下与过量的过氧化氢反应,经过羟基化得到羟基肉桂酸;
(3) 酸化中和、过滤、浓缩、结晶等步骤分离纯化产品。
2. 从苯甲醛出发的工艺
(1) 苯甲醛在路易斯酸催化下与丙烯醛缩合生成肉桂醛;
(2) 将肉桂醛经上述工艺转化为羟基肉桂酸。
3. 从苯乙烯出发的工艺
(1) 苯乙烯发生溴代反应生成3-溴代丙酸酯;
(2) 在碱催化下与甲醇反应生成羟基肉桂酸甲酯;
(3) 水解得到羟基肉桂酸。
4. 生物合成工艺
利用微生物(如曲霉)的代谢作用,从苯丙氨酸或酪蛋白等前体物质合成羟基肉桂酸。
这是一种绿色环保的生产方式,但目前工业化程度较低。
以上是羟基肉桂酸的几种主要生产工艺路线,不同工艺有着自身的优缺点,企业需根据具体情况选择合适的方案。
肉桂酸的制备

有机化学实验报告实验名称:肉桂酸的制备学院:专业:班级:姓名:学号指导教师:日期:年月日一、实验目的1、学习肉桂酸的制备原理和方法;2、掌握水蒸气蒸馏的原理及其应用;3、进一步掌握回流、水蒸气蒸馏、抽滤等基本操作。
二、实验原理芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin反应。
催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。
三、实验试剂及仪器试剂:苯甲醛(5.0mL,0.05mol),乙酸酐(14mL,过量),无水碳酸钾(7.11g),1:1氯化氢溶液,10%氢氧化钠溶液,活性炭。
仪器:三口烧瓶,温度计,空气塞,空气冷凝管,铁架台,十字夹,试管夹,蒸馏支管,直形冷凝管,接引管,锥形瓶,蒸汽发生器,烧杯,玻璃棒,电炉,石棉网,布氏漏斗,抽滤瓶,滤纸。
四、实验步骤及现象时刻步骤及现象13:28 在三口烧瓶中先加入7.11g白色无水碳酸钾粉末,再加入5.0mL苯甲醛,14mL乙酸酐;搭建回流装置,开始加热回流。
13:30 烧瓶中溶液产生大量小气泡;沉淀的碳酸钾缓慢溶解。
13:34 烧瓶内形成浅黄色浊液,空气冷凝管中有无色液体冷凝回流;反应液沸腾,温度计显示读数132℃。
13:38 反应液沸腾,上层产生大量泡沫;反应液颜色加深。
13:43 反应液慢慢变为橘黄色,并不断变深;温度计显示读数为137℃;13:47 泡沫消失;反应液变为橘红色;温度计显示读数为140℃。
13:51 反应液变得浓稠,呈现红褐色,缓慢产生泡沫;反应液底部有白色颗粒形成。
13:56 反应液上层形成一层红褐色厚膜,停止产生气泡。
13:58 温度计读数下降为122℃。
14:03 烧瓶内反应液几乎蒸干,提前停止加热回流。
14:15 待烧瓶冷却至近室温后,加入40mL水,浸泡红褐色固体。
14:20 碾磨固体,使其不黏在烧瓶内壁。
14:35 搭建蒸馏装置。
14:41 将蒸汽发生器连接到烧瓶,通入蒸汽进行加热;碾碎的固体和溶液一起翻滚。
肉桂酸的合成

4、用水蒸气蒸馏除去什么?为什么能用水蒸气蒸馏 法纯化产品?
孙志忠,初文毅,侯艳君主编 《新编半微量有机化 学实验》 哈尔滨 黑龙江科学技术出版社,2012.3
邢其毅 ,裴伟伟 ,徐瑞秋, 裴坚主编《基础有机 化学》 北京 高等教育出版社,2005.12 第3版
李建芬,陈红梅,《Knoevenagel法合成肉桂酸及 其工艺优化》 湖北 精细石油化工 2007.1 第24卷 第1期
吡啶在反应中作为催化剂和缩合剂,有利于中间产物的脱水和脱 羧,从而提高产率。大大缩短了反应时间,无须有机溶剂,避免了使用 有机溶剂造成的浪费和污染,是个典型的绿色化学反应,而且操作简便、 副反应少、 选择性高、 产物易纯化(过滤水洗即可得较为纯净的产物 ) ,降低了反应温度,提高了收率和产物浓度,简化了合成工艺,很有 工业化前景。 有的资料显示最佳的工艺条件是以吡啶为催化剂,n(苯甲醛):n (乙二酸)=1:3,催化剂用量0.02mol,反应时间90min,反应温度 118℃。收率可达到90%。也有的资料显示,n(苯甲醛):n(乙二酸 )=1:2,吡啶用量为苯甲醛摩尔分数的15%,反应时间90min,反应温 度95℃。此条件下,肉桂酸收率可达95%。 另外肉桂酸的合成还有Perkin 法、 苯乙烯- 四氯化碳法、苯甲 醛-乙烯酮法、 肉桂醛氧化法以及氯代芳烃和丙烯酸及其衍生物生产 肉桂酸等方法。其中目前工业上生产肉桂酸的方法主要是Perkin 法 和苯乙烯- 四氯化碳法。
能否用硫酸?
4.将粗产品转入250ml烧杯中,用1:3的乙醇-水 溶液进行重结晶,冷却,抽滤,洗涤,干燥, 得白色产品。
1、 苯甲醛分别同丙二酸二乙脂、过量丙酮或乙醛相 互作用得到什么产物?用这些产物产物如何进一步制 备肉桂酸? 2、 用酸酸化时,能否用浓硫酸? 3、 本实验水蒸气蒸馏前,若用氢氧化钠代替碳酸钠 碱化时,有什么不好?
肉桂酸

• 合成(Ⅱ) 所使用的催化剂主要有:CuCl2 、 CuCl、FeCl3 、PPh3 和脂肪胺
• 生成(Ⅲ) 所使用的催化剂主要有:FeCl3 、 ZHn3PCOl24、与CHF2S3COO4OH 、HCOOHHOAc、
• 该合成工艺实现了以廉价化工产品为原料, 高收率制备肉桂酸, 且使用的催化剂常见且 低廉, 是最有工业化前景的合成方法。
二氧化碳、氧化钾。 灭火方法:
消防人员必须穿全身耐酸碱消防服。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。 应急处理:
隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿 防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。也可以用大量水 冲洗,洗水稀释后放入废水系统。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集 回收或运至废物处理场所处置。 操作注意事项:
主要用途
•肉桂酸为中间体合成多种酯类化合物(香料) •合成医药、农药、塑料和感光树脂的原料 •测定铀钒及分离钍的试剂 •用作植物生长促进剂 •果品蔬菜的防腐剂 •乙内酰的阻燃剂 •长效杀菌剂
•……
肉桂酸在食品添加剂的应用:
1.肉桂酸用微生物酶法合成L-苯丙氨酸,L-苯丙氨酸是重要的食品添 加剂-甜味阿斯巴甜(Aspartame)的主要原料。
• ★Ag/C 的氧化效果优于其它催化剂★
• Ag/C 具有较好的表面吸附性能, 被吸附的 反应物在催化剂表面发生氧化反应, 并释放 出热量, 然后氧化产物自催化剂表面脱附, 扩散到液相中并带走热量。
• ⒉肉桂酸钠的酸化
将滤液用1:1 的盐酸调节pH 至6~7 , 加入 活性炭,加热搅拌30 min ,抽滤,滤液冷却至 室温,再用1:1 的盐酸调节溶液的pH 为1~ 2 , 有大量晶体析出,静置后抽滤, 水洗得无 色针状晶体肉桂酸,在低于50 ℃以下真空干 燥。
肉桂酸的制备实验

肉桂酸的制备实验一、实验原理利用柏琴(Perkin)反应制备肉桂酸。
一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH3COO-负离子,从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物(酐和酯)分子中的羰基发生亲核加成,形成中间体。
在珀金反应中,是碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H,形成乙酸酐负碳离子。
实验所用的仪器必须是干燥的。
主反应:副反应:在本实验中,由于乙酸酐易水解,无水碳酸钾易吸潮,反应器必须干燥。
提高反应温度可以加快反应速度,但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应,所以反应温度控制在150~170℃左右。
未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离。
机理:【此机理中的碱为无水乙酸钾】二、反应试剂、产物、副产物的物理常数三、药品四、实验流程图五、实验装置图(4)干燥装置六、实验内容在250ml三口烧瓶中放入3ml( 3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g,0.084mol)新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾。
三口烧瓶的侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。
由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。
反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。
然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛。
待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶液pH=3)。
冷却,待晶体析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤沉淀。
抽干,让粗产品在空气中晾干。
产量:约3.0g(产率约65%)。
粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶。
肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在。
纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体。
熔点mp=133℃。
(一)制备阶段:1.安装反应装置:按(1)合成装置图,三口烧瓶的中间口连接空气冷凝管【注:冷凝管上口不能用塞子塞住,要与大气相通,常压反应】,侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下【注:水银球不能接触瓶壁】,另一侧口加一个空心塞。
有关肉桂酸的一些知识

肉桂醛-醛类产品的代表【主要成分】肉桂醛【产品别名】苯丙烯醛;3-苯基丙烯醛;亚苄基乙醛;Β-苯基丙烯醛;桂皮醛【产品来源】苯甲醛、乙醛【分子量】132.16【分子式】C9H8O【产品含量】≥98%【外观】无色至淡黄色黏稠液体,有特殊的肉桂香味。
【产品功能及应用】在碱性条件下由苯甲醛和乙醛缩合精制而得。
相对密度1.049(20℃/4℃),熔点-7.5℃,沸点253℃(部分分解),127℃(2.13Kpa),折射率1.6195,闪点71℃。
易溶于乙醇、乙醚、氯仿和油脂,溶于丙二醇,难溶于水和甘油。
在空气中易被氧化成硅酸,能随水蒸汽挥发。
其主要运用及特点:1、在医药方面的应用:肉桂醛是重要医药原料之一,常用于外用药、合成药中。
也是抗真菌的活性物质,用于杀菌消毒防腐,特别是对真菌有显著疗效。
肉桂醛能降低胰酶活性,有显著的健胃、驱风效果。
可以用于血糖控制药中,防治糖尿病。
除此之外,肉桂醛还具有抗病毒、抗癌、扩张血管及降压作用。
对皮肤的疤痕、纤维瘤的软化与清除皆具有效果。
还用于活络油等跌打外用药中,主要起活络筋骨、散淤血,具有镇静、镇痛、解热、抗惊厥、调节中枢神经系统的作用,还可提高白血球及血小板数。
2、在化工方面的应用:用于有机化工合成合成α-溴代肉桂醛、肉桂酸、肉桂醇、肉桂腈等系列产品。
还可做成显色剂,实验试剂、杀虫剂、驱蚊剂、冰箱除味剂、保鲜剂等。
肉桂醛不仅安全环保而且气味芬芳。
还可应用于石油开采中的杀菌灭藻剂、酸化缓蚀剂,可显著增加石油产量,提高石油质量,降低开采成本。
3、在香精香料中的应用:肉桂醛是重要香料之一,常用于皂用香精,调制桅子、素馨、铃兰、玫瑰等香精。
肉桂醛作为羟酸类含香化合物,有良好的持香作用,在调香中作配香原料使用,使主香料香气更清香。
因其沸点比分子结构相似的其他有机物高,因而常用作定香剂。
在食品香料中可用于水果香精及糕点等食品的增香剂。
4、在食品工业中的应用:肉桂醛是GB 2760一96规定为允许使用的食用香料。
肉桂酸的制备

肉桂酸的制备一、实验目的和要求1、熟悉柏琴反应的原理,了解肉桂酸的制备原理和方法。
2、掌握回流,水蒸汽蒸馏的操作。
二、反应原理芳香醛和酸酐在碱性催化剂存在下,可发生类似羟醛缩合的反应。
生成α、β不饱和芳香酸,称为Perkin 反应。
催化剂通常是用相应酸酐的羧酸钾或钠,有时也可用K 2CO 3或叔胺代替,典型的例子是肉桂酸的制备。
碱的作用是促使酸酐的烯醇化,生成醋酸酐碳负离子,接着与芳醛发生亲核加成,最后,经β消去,产生肉桂酸盐。
三、药品试剂,操作步骤(略)四、操作重点及注意事项1、所用仪器必须是干燥的。
因乙酐遇水能水解成乙酸,无水CH 3COOK ,遇水失去催化作用,影响反应进行。
2、放久了的醋酐易潮解吸水成乙酸,故在实验前必须将乙酐重新蒸馏,否则会影响产率。
3、久置后的苯甲醛易自动氧化成苯甲酸,这不但影响产率而且苯甲酸混在产物中不易除净,影响产物的纯度,故苯甲醛使用前必须蒸馏。
+CHO (CH 3CO)2O 170-180 C _3COOK _CH=CH _COOH CH 3COOH +4、无水醋酸钾,必须是新配制的,它的吸水性很强,操作要快。
它的干燥程度对反应能否进行和产量的提高都有明显的影响。
5、加热回流,控制反应呈微沸状态,如果反应液激烈沸腾易使乙酸酐蒸气冷凝管送出影响产率。
6、在反应温度下长时间加热,肉桂酸脱成苯乙烯,进而生成苯乙烯低聚物。
7、反应物必须趁热倒出,否则易凝成块状。
8、中和时必须使溶液呈碱性,控制pH=8较合适,不能用NaOH中和,否则会发生坎尼查罗反应。
生成的苯甲酸难于分离出去,影响产物的质量。
五、思考题1、苯甲醛和丙酸酐在无水的丙酸钾存在下相互作用得到什么产物?写出反应式?答:2、反应中,如果使用与酸酐不同的羧酸盐,会得到两种不同的芳香丙烯酸,为什么?答:酸性条件下,羧酸盐自身也能形成碳负离子,因而反应体系中存在两种不同的碳负离子。
肉桂酸的制备实验流程图

肉桂酸的制备实验流程图肉桂酸是一种常见的有机化合物,具有多种生物活性,被广泛应用于食品、医药和化妆品等领域。
本实验旨在通过苯甲醛和丙二酸的酸催化反应制备肉桂酸,并通过结晶纯化得到高纯度的产物。
下面将详细介绍肉桂酸的制备实验流程。
1. 实验仪器和试剂。
1.1 仪器,反应釜、冷凝器、热水浴、真空泵、结晶皿等。
1.2 试剂,苯甲醛、丙二酸、浓硫酸、甲醇、无水氯化钙等。
2. 实验步骤。
2.1 反应物准备,称取适量苯甲醛和丙二酸,按摩尔比1:1混合均匀。
2.2 反应条件设定,将混合物加入反应釜中,加入少量浓硫酸作为催化剂,设置适当的温度和时间进行反应。
2.3 反应控制,反应过程中需控制温度和搅拌速度,观察反应进程,避免产生副反应。
2.4 反应产物提取,反应结束后,用甲醇将反应产物提取出来,通过真空泵蒸发甲醇得到 crude 肉桂酸。
2.5 结晶纯化,将 crude 肉桂酸溶解于热甲醇中,加入无水氯化钙,冷却至室温后,过滤得到肉桂酸结晶。
3. 实验注意事项。
3.1 反应条件,控制好反应温度和时间,避免产物的副反应和不纯物的生成。
3.2 结晶纯化,要保证溶剂的纯度和结晶条件的控制,以获得高纯度的肉桂酸。
4. 实验结果分析。
4.1 实验产物,通过NMR、IR等手段对产物进行结构表征,验证肉桂酸的形成。
4.2 结晶纯化,测定结晶产物的熔点和纯度,评估实验结果的质量。
5. 实验总结。
5.1 实验优点,本实验采用简单的酸催化反应和结晶纯化技术,实现了对肉桂酸的高效制备和纯化。
5.2 实验局限,反应条件和结晶条件对产物纯度和产率有一定影响,需要进一步优化。
通过以上实验流程,我们成功制备了肉桂酸,并通过结晶纯化得到了高纯度的产物。
这一实验流程不仅可以为学生提供有机合成和纯化技术的实践机会,也对肉桂酸的制备工艺提供了参考。
希望本实验能为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
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(2)采用氨水直接将水解后所得的反应液调制pH=4~5,使制得的对氨基苯甲酸(I)容易析
出和析出完全。简化了原工艺,节省了原料。
顺酐直接加氢制备 一丁内酯工艺
丁内酯(GBL)是重要的中间体,是丙烯酸酯和苯乙烯聚合物的适宜溶剂,也是涂料、洗涤
剂和纺织助剂的有用成份。
1 原料
顺丁烯二酸酐(顺酐,MA),工业级,纯度大于99 9/5。氢气,纯度大于99.7 。溶剂采用 一丁
内酯,纯度大于99 ;用丁醇(纯度大于99%)。加氢原料由顺酐溶解在y一丁内酯或丁醇中制得。
2 催化剂制备
将铜、锌、铬、锆的硝酸盐照2.8/1/0.20/1.5的摩尔比溶于在离子水中,滴入碱性沉淀剂,沉淀
终止时溶液pH为5~8,所得沉淀经去离子水洗涤后,在200℃下干燥2 h,500℃焙烧2 h,即得催
化剂粉末。催化剂粉末经压片破碎,选取10 ̄20目颗粒作为本实验的催化剂。催化剂在使用前需
进行还原,还原时用氮气稀释的氢气作为还原气,氢气体积分数由2 逐渐提高至100%,温度以升
温速率小于3℃/rain升至280℃,停留2 h,还原完毕后,将温度降至反应温度,即可进料进行反
应。
3 结论
(1)用铜一锌一铬一锆催化剂,以顺酐为原料,在265℃左右、0.4~O.8 MPa,液态空速0.1~
0.24 h_。,氢酐摩尔比250/1条件下,顺酐单程转化率大于97 ,7一丁内酯选择性在89 左右。
(2)催化剂稳定性良好。催化剂失活是由于铜和含铜尖晶石相晶粒长大及催化剂表面焦油状
物质覆盖加氢活性中心所致。
(3)催化剂可用氧化法再生,再生效果好。
催化氧化肉桂醛制备肉桂酸
肉桂酸又名桂皮酸,化学名为3一苯基一2一丙烯酸,是有机合成工业的重要中间体之一,广泛
用于香料、医药、农药、塑料和感光树脂等精细化工产品生产中。近年来,肉桂酸还作为镀锌板的缓
蚀剂、聚氯乙烯热稳定剂、多氨基甲酸酯的交联剂和己内酰胺的阻燃剂使用。另外还可作为制备新
型氨基酸甜味剂的前手性化合物
1 试剂
Co(At)。、Ni(Ac):、Cu(Ac):,均为化学纯试剂;Ag/C催化剂(自制),肉桂醛、表面活性剂、有
机硅消泡剂等,均为工业品。
2 实验
2.1 Ag/C催化剂的制备
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将25 g AgNO。‘溶解在5O mL蒸馏水中,加入活性炭7 g、水250 g和体积分数为37 的甲醛
溶液13 g,在搅拌下滴加体积分数为5O 的NaOH溶液20 g,滴加完毕,于室温继续搅拌反应1.5
h,使银完全吸附在活性炭上,过滤、水洗,干燥后得Ag/C催化剂。
2.2肉桂酸的氧化
在500 mL烧瓶中依次加入250 mL水,一定量的催化剂ECO(Ac)。、Cu(Ac)z、Ni(Ac)z或Ag/
C催化剂],5O 9,6NaOH溶液15 g,表面活性剂4滴和有机硅消泡剂4滴。强烈搅拌并导入空气和
氧化,同时缓慢滴加肉桂酸20 g(0.15 mo1),由于反应放热,需控制好反应温度,肉桂醛滴加完毕,
再搅拌30 min,趁热抽滤反应液,并回收固体Ag/C催化剂,滤液直接用于下步反应。
2.3 肉桂酸钠的酸化
将上述制得的滤液用1/1的盐酸调节pH至6~7,加入0.5 g活性炭加热搅拌30 min,抽滤,
滤液冷却至室温,再用1/1的盐酸调节溶液的pH为1.5~2,有大量晶体析出,静置后抽滤,水洗得
无色针状晶体肉桂酸,在低于5O℃以下真空干燥,称重,计算百分比收率,产物溶点为133~135
℃,其红外光谱图与标准完全一致。
2.4 Ag/C催化剂的再生。
将回收的Ag/C催化剂浸泡在100 mL蒸馏水中加热煮沸,等催化剂粉末全部悬浮起来后趁
热抽滤,催化剂即可恢复活性,重复使用,回收率可达95 。
3 结论
以Ag/C为催化剂,采用氧气催化氧化肉桂醛合成肉桂酸是一条较好的工艺路线;且催化剂可
多次重复使用,其最佳工艺条件为:Ag/C催化剂与肉桂醛的质量比为0.35,反应温度40~45℃,
反应时间1.5 h,此时收率可达93.5 。
4一羟基吡啶的合成
4一羟基吡啶是重要的中间体,广泛应用于制药及高效催化剂。目前国内现有工艺存在着生产
周期长,工艺繁琐,反应难控制,设备要求高,产品提取困难等缺点,现介绍在乙酸乙酯存在下,吡啶
和氯化亚砜进行缩合反应制得氯化N一(4一吡啶基)吡啶盐酸盐,再经水即得产品的工艺,该工艺
克服上述缺点。
1 主要原料
乙酸乙酯,氯化亚砜,氯仿,吡啶,盐酸等。
2 操作
2.1 N一(4一吡啶基)吡啶盐酸盐的制备
将吡啶(O.24 mo1)、酸乙酯(15 mL)和氯化亚砜(O.16 mo1)投入反应瓶中,并用油浴加热至回
流,维持搅拌回流5.5 h,反应毕,蒸去溶剂和未反应的氯化亚砜及其它部分,残渣为N一(吡啶基)
吡啶盐酸盐(3.75 g),无需精制供下步水解反应。
2.2 4一羟基吡啶的制备 。
将37.5 g N一(吡啶基)吡啶盐酸盐溶于150 mL水中。滤去不溶物,滤液用活性炭加热回流
脱色,过滤,重复上述操作1~2次直至滤液为无色或淡黄色。将滤液馏浓缩至流出液温度为130
℃时改用回流装置。加热回流水解24 h,等稍冷后加入30 NaOH溶液使pH>10,然后减压蒸馏
直到吡啶味消失,余液用浓盐酸4 mL调pH至3~4,减压蒸馏至干,残渣加入无水乙醇5O mL加
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