改進苯甲醛二甲縮醛的制備工藝研究

王國發(貴陽久聯化工有限責任公司，貴州 貴陽 550000）

改進苯甲醛二甲縮醛的制備工藝研究

王國發(貴陽久聯化工有限責任公司，貴州 貴陽 550000）

本文對苯甲醛二甲縮醛的制備方法進行了簡要的論述，對苯甲醛與硫酸二甲酯縮醛化反應，及其在不同配比狀態下發生的反應變化進行了研究，最終得出了在以二氯甲烷為萃取溶劑的條件下，當苯甲醛與硫酸二甲酯的投料比處于1：（1.2-1.3）的狀態時為反應的最佳投料比。在這一技術工藝下，其具有操作簡便、成本低廉，產品質量有保障等諸多優點。

苯甲醛二甲縮醛；制備工藝；研究

苯甲醛二甲縮醛亦被稱之為二甲氧基苯甲烷，在常溫下呈現一種無色的液體狀態，其比重略大于水，與乙醇、二氯甲烷、苯等溶劑相溶，與水微溶。FEMA（食用香料與萃取制造者協會）將其編號設置為2128，其主要存在于大黃內，氣味呈現出花香與果香味，主要在日常用香精與食用香精中使用。苯甲醛二甲縮醛對還原劑與氧化劑表現穩定，在堿性介質中表現穩定，其在酸性環境中易被水解為苯甲醛，所以苯甲醛主要通過苯甲醛二甲縮醛的形式進行保存。

苯甲醛二甲縮醛的制備反應通常被叫做縮醛化反應，這一反應廣泛應用于有機合成之中，例如為了讓醛基不參加反應的過程，在中性與堿性溶液中先把醛基以縮醛的形式隔離出來，再在酸性環境下進行水解。縮醛化反應通常使用的是無水氯化氫，將其作為甲苯磺酸的催化劑，在部分情況下也會使用三氯化硼-乙醚復合物、硫酸以及磷酸作為催化劑，總之縮醛化反應主要是在無水酸催化下完成的。因為縮醛化反應屬于可逆反應，為了使反應的效率更高，在這一反應過程中所產生的水一般情況下將苯作為攜水劑通過共沸帶水的方式去除出去。

1 實驗環節

1.1 實驗用試劑和儀器

試劑選用：均選用化學純作為實驗試劑

儀器選用：Agilent 7890A型氣相色譜儀（SB-5色譜柱），深圳芬析CSY-K1溶劑水分測定儀。

1.2 實驗方法

原料選擇苯甲醛和硫酸二甲酯，在甲醇中進行回流反應，再將其滴入到氫氧化鈉溶液之中，使用二氯甲烷萃取，氫氧化鈉干燥，在常壓狀態下將溶劑通過蒸出的方式去除，然后在減壓的狀態下通過蒸餾獲得產品。

實驗步驟：把100毫升苯甲醛（0.98mol）、120毫升硫酸二甲酯（1.26mol）與300毫升甲醇混合在一起并進行攪拌，回流30分鐘之后，將其冷卻至室溫狀態，在緩慢地狀態下將上述混合溶液滴入到120毫升4.5N的氫氧化鈉之中，然后繼續攪拌30分鐘，隨后再加入80毫升二氯甲烷萃取，使用氫氧化鈉進行干燥，在常壓狀態下將溶劑通過蒸出的方式去除，然后在減壓的狀態下通過蒸餾獲得無色透明的液體，即是該產品，其純度大于98%，水分含量低于0.1%。

2 實驗結果和討論

2.1 原料配比影響反應收率的情況

通過實驗得出，將苯甲醛與硫酸二甲酯投料物質的量進行調整，可以發現當兩者的比例擴大時反應收率隨之變大，當兩者的比例擴大至1比1.2時，反應收率的變化也隨之放緩，具體數據可見表1。之所以會出現這種變化主要是由于當兩者的比例為1比1的狀態時，少量甲苯醛的轉化尚處在半縮醛的狀態；當硫酸二甲酯的量超過一定的限度，其就會在堿性溶液中發生水解，進而使得蒸餾中縮醛發生水解。所以，當兩者投料物質的量比處于1比（1.2-1.3）的狀態時反應收率最佳。

表1 原料配比影響反應收率情況

2.2 萃取溶劑的差異影響產品收率的情況

通過實驗得出，萃取溶劑存在差異遂產品收率的影響也不相同，使用二氯甲烷進行萃取能夠使產品的收率更高，具體數據可見表2。并且使用二氯甲烷的操作步驟簡單，只需要進行一次萃取即可，所需溶劑量也較少，具有成本低廉的優勢，而乙醚具有易揮發的特點，且需要多次萃取才能獲得較高的收率，操作過程復雜，成本較高。除此之外，二氯甲烷的密達要大于水的密度，易產生分層，具有較高的安全性。

表2 萃取容易差異影響產品收率情況

24.621.323.224.6乙醚3 1 2 3 3×20mL 1×20mL 2×20mL 3×20mL

2.3 氫氧化鈉對反應過程的影響

在這一反應的過程中，氫氧化鈉主要發揮著中和劑與穩定劑的作用，通過實驗可以得出這樣的結論：當氫氧化鈉容易濃度在4N狀態時反應的效果最佳，將氫氧化鈉作為干燥劑便于使萃取溶液在短時間內得到干燥，還可以使縮醛保持穩定的狀態。

3 結語

原料選用苯甲醛與硫酸二甲酯，兩者的配料比為1比1.2，在甲醇中進行回流反應，將氫氧化鈉作為中和劑與穩定劑，用二氯甲烷萃取，可獲得最佳的產品收率。這一反應工藝操作流程并不復雜，且原來成本較為低廉，適宜工業規模化生產。

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王國發(1986-)，男，漢族，貴州遵義本科，職務：工藝技術員，職稱：初級助理工程師，主要研究方向：精細有機合成，新型高分子的合成。