對甲基苯甲醛的合成研究

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1、摘要采用間接電合成法生產(chǎn)對甲基苯甲醛，不僅產(chǎn)品的產(chǎn)率高，而且由于實現(xiàn)了電解媒質(zhì)的循環(huán)使用，使整個過程無廢液排放，既節(jié)省了資源，又保護了環(huán)境。該法以對二甲苯為原料，其反應(yīng)過程為：Mn(Ⅱ)電解氧化生成Mn(Ⅲ);Mn(Ⅲ)氧化對二甲苯生成對甲基苯甲醛。上述反應(yīng)，前者的電流效率較高，為85%左右;后者的產(chǎn)品產(chǎn)率較高，約為69%。為了得到更高的電流收率，研究了硫酸濃度、電流密度、硫酸錳濃度、溫度、電解時間以及槽電壓等因素對此過程的影響規(guī)律;經(jīng)過正交試驗及其方差分析，確定了Mn(Ⅲ)氧化對二甲苯反應(yīng)的最佳條件，對甲基苯甲醛的收率可達近69%，反應(yīng)時間30分鐘;并對二甲苯的三個異構(gòu)

2、體Mn(Ⅲ)氧化為相應(yīng)醛的難易程度和減廢工藝也進行了探討。關(guān)鍵詞：間接電合成，對甲基苯甲醛，Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)電解媒質(zhì)，減廢工藝17ABSTRACTP-tolualdehydeproductionbyindirectelectrosynthesisischaracterizedbyhighyieldofproductandnodischargeofwasteliquidduetorecycleofelectrolyticmedia,realizingsaveofresourcesandprotectingenvironment.Thereactionprocesses

3、areasfollows:Mn(Ⅱ)isoxidizedtoMn(Ⅲ)byelectrolysis;thentherawmaterialp-xyleneisoxidizedtop-tolualdehydebyMn(Ⅲ).Fortheformerreactionthecurrentefficiencyisabout85%;forthelatterreactiontheyieldrateofproductisabout69%.Theeffectofseveralimportantfactorssuchascurrentdensity,H2SO4concentration，Mn

4、SO4concentration,electrolytictime,cellvoltage，etc，onthecurrentyieldandoptimalelectrolyticconditionsareestablished.Theoptimalconditionsoftheoxidationofp-dimethylbenzenebyMn(Ⅲ)weredeterminedthroughtheorthogonalexperiment.Theyieldofp-methylbenzaldehydereachednearly69%andthereactiontimewas30m

5、in.Theoxidationofp-(m-,o-)dimethylbenzenetothecorrespondingbenzaldehyde，andwasteminimizationwerealsodiscussed.KeyWords:indirectelectrosynthesis，p-tolualdehyde，Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)electrolyticmedia，wasteminimization.17引言苯甲醛類產(chǎn)品由于苯環(huán)上的醛基化學活性好，能進行一系列的氧化、還原、縮合等單元反應(yīng)，成為重要的有機合成中間體，廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、塑料添加劑等精細化學品的合

6、成。開發(fā)苯甲醛類化工產(chǎn)品或優(yōu)化傳統(tǒng)苯甲醛的生產(chǎn)方法，實現(xiàn)其綠色生產(chǎn)技術(shù)、降低其生產(chǎn)成本就成為近幾年來的熱門研究課題。本文致力于對甲基苯甲醛的合成研究。對甲基苯甲醛是一種無色液體，呈櫻桃似香氣。沸點204℃或83～85℃(1.467Pa)。溶于乙醇、乙醚，微溶于水。天然品存在于焙炒過的果仁中[2]。對甲基苯甲醛可氧化生成有機化學品高純對苯二甲酸(PTA)，而對苯二甲酸是生產(chǎn)聚酯(PET)的單體[3]。它是GB2760—1996規(guī)定為允許使用的食用香料，也是藥物中間體。另外，對甲基苯甲醛也是合成許多精細化學品的重要有機體，如可用于配制果仁類香料和合成丁香、百合等調(diào)合香料，三苯

7、甲烷染料等的合成，也可用作合成櫻桃、椰子等食品香精的原料。近年來，在合成增白劑方面，又開辟了其新應(yīng)用。對甲基苯甲醛是一種常用的傳統(tǒng)香精原料，近年來隨著芳香醛應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開發(fā)，市場需求量大增。作為有機合成中間體，對甲基苯甲醛也廣泛用于醫(yī)藥、染料、農(nóng)用化學品、聚合物等領(lǐng)域。因此，致力于對甲基苯甲醛的合成研究是非常有市場前景和價值意義的。17文獻綜述目前，對甲基苯甲醛的合成主要采用化學法，包括對甲苯甲酰苯胺法、在HF-BF3催化劑作用下甲苯羰基化法、對甲基苯甲醛的Grignard試劑合成法、槽內(nèi)式間接電解氧化對二甲苯制備對甲基苯甲