田燕
摘 要:二苯甲酮是一種重要的化工中間體,是制備很多產(chǎn)品的原料。因此二苯甲酮系列產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè),如醫(yī)藥、農(nóng)藥、塑料、日用化工及電子化學(xué)品等。本文對目前我國合成二苯甲酮的的實驗方法進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞:二苯甲酮;合成方法;試驗方法
一、前言
二苯甲酮,又名苯酮、二苯酮、苯甲酰苯等,是一種淡黃色或無色的片狀結(jié)晶,微有玫瑰香味。它的應(yīng)用范圍很廣,可以在很多領(lǐng)域中發(fā)揮作用,如化妝品、香料材料、染料制備、光引發(fā)劑、醫(yī)藥產(chǎn)品、輻射固化材料等領(lǐng)域。因此,對二苯甲酮的產(chǎn)品質(zhì)量有較高和特殊的要求。與國外發(fā)達(dá)國家相比,二苯甲酮在我國開發(fā)應(yīng)用相對較晚。但由于其用途廣泛,近年來,我國越來越重視對二苯甲酮的研究。接下來,筆者就我國目前對二苯甲酮的主要合成方法做一個簡單的介紹和總結(jié)。
二、二苯甲酮合成方法
合成二苯甲酮的工藝方法有很多,每一種方法都各有優(yōu)缺點。比較常見的幾種方法分別是光氣法、二苯甲烷法、格氏試劑法、離子液體催化劑法、超聲波法等。
1.光氣法
光氣和苯在無水A1C13催化劑存在下,發(fā)生Friedel-Crafts?;磻?yīng),然后水解?;瘜W(xué)反應(yīng)式為:
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鐘立等人采用該工藝路線得到的產(chǎn)品純度高達(dá)99.5%,反應(yīng)的收率也可達(dá)到90%。但是,由于在反應(yīng)時采用了具有劇毒性的光氣,故此方法已很少被采用。
2.二苯甲烷法
二苯甲烷法是合成多羧基取代二苯甲酮較常用的方法。陳錨等人以氯化芐和苯為原料,采用乙酸鉛催化二苯甲烷氧化得到二苯甲酮的工藝方法,其收率為91%。該方法原材料價廉易得,產(chǎn)率也比較理想,但因有污染環(huán)境的氮氧化合物生成。后來,寇佳慧等人為了改善對環(huán)境造成的污染而采用在微波條件下用過氧化氫氧化二苯甲烷的方法,其產(chǎn)率也可達(dá)到87.7%。此方法所用氧化劑清潔無污染,反應(yīng)時間短且后處理簡單,是一種環(huán)境經(jīng)濟(jì)友好型的方法。
3.格氏試劑法
特殊的二苯甲酮化合物可由格氏試劑PhMgBr與苯甲酰氯在低溫下合成,選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛墒狗磻?yīng)溫度在室溫以上,化學(xué)反應(yīng)式如下:
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此法反應(yīng)收率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,但原料價格貴,對反應(yīng)條件要求較高。
4.離子液體催化劑法
以三氯甲苯、苯甲酸和苯為原料,Et3NHCl-FeCl3離子液體作催化劑合成二苯甲酮。該方法操作簡單、穩(wěn)定,對環(huán)境沒有太大的污染,但是制備離子液體的過程較復(fù)雜,相對于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)來講更適合在實驗室內(nèi)進(jìn)行。
5.超聲波法
超聲波,即頻率高于20kHz的聲波。合成化學(xué)主要是利用超聲波的聲空化效應(yīng),在介質(zhì)的微區(qū)和極短的時間內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的高能環(huán)境,并伴有強(qiáng)大的沖擊波和微射流以及放電發(fā)光等,這就為促進(jìn)和啟通化學(xué)反應(yīng)造成了一個極端的物理環(huán)境。因此,利用超聲波的空化原理,可以在普通條件下較易獲得高溫高壓的環(huán)境,使得苯和苯甲酰氯在催化劑的作用下發(fā)生Friedel-Crafts酰基化反應(yīng),合成二苯甲酮。該方法反應(yīng)條件溫和,實驗裝置簡單,但是相對于前面的幾種方法,其產(chǎn)率相對不是很高。
除了上面的幾種主要的方法外,近年來還有一些學(xué)者運用微波技術(shù)進(jìn)行Friedel-Crafts反應(yīng),合成了二苯甲酮類產(chǎn)品。Paul等在微波輻射下,用金屬Zn作催化劑進(jìn)行Friedel-Crafts?;磻?yīng)。Sarvai等用金屬氧化物ZnO催化苯和苯甲酰氯的?;磻?yīng)時,產(chǎn)物收率達(dá)到50%,ZnO還能重復(fù)使用。
三、總結(jié)
本文對目前我國合成二苯甲酮的實驗方法進(jìn)行了總結(jié),主要有光氣法、二苯甲烷法、格氏試劑法、離子液體催化劑法、超聲波法等。每種方法都各有優(yōu)缺點。隨著人們對環(huán)境保護(hù)要求的提高及對經(jīng)濟(jì)效益的考慮,還需要有更加經(jīng)濟(jì)有效的實驗方法來合成二苯甲酮。
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