在搅拌下,以热的2—5%氢氧化钠溶液中和粗酯数次,澄清后分去碱液,在用水 洗至中性或微酸性 减压蒸馏 将粗酯吸入脱醇的四口烧瓶中进行减压蒸馏,蒸出醇和水分,经过脱醇的粗酯酸 值应在0.03 5.分析实验 5.1测酸值(方法见附录一)。 5.2测闪点(闭口)。 5.3测皂化值及酯含量测定。 将催化剂浓硫酸改用MS重复上述各步骤,比较产品的性质,反应时间。 五、思考题 1.酯化反应的特点是什么? 2.非酸性催化剂和酸性催化剂相比在制备工艺上有什么不同? 3.硫酸催化反应可能有哪些副反应? 4.酸性催化原理是什么? 5.活性炭脱色原理如何? 六、附注 1.苯酐有毒,应小心加药。如果苯酐沾到手上、脸上,应用水快速冲洗 减压前要严格检查减压装置的密封性 3.细心观察酯化第一滴水流出的时间、温度
16 在搅拌下,以热的 2—5 %氢氧化钠溶液中和粗酯数次,澄清后分去碱液,在用水 洗至中性或微酸性。 3 减压蒸馏 将粗酯吸入脱醇的四口烧瓶中进行减压蒸馏,蒸出醇和水分,经过脱醇的粗酯酸 值应在 0.03 5.分析实验 5.1 测酸值(方法见附录一)。 5.2 测闪点(闭口)。 5.3 测皂化值及酯含量测定。 将催化剂浓硫酸改用 MS 重复上述各步骤,比较产品的性质,反应时间。 五、思考题 1. 酯化反应的特点是什么? 2. 非酸性催化剂和酸性催化剂相比在制备工艺上有什么不同? 3. 硫酸催化反应可能有哪些副反应? 4. 酸性催化原理是什么? 5. 活性炭脱色原理如何? 六、附注 1. 苯酐有毒,应小心加药。如果苯酐沾到手上、脸上,应用水快速冲洗。 2. 减压前要严格检查减压装置的密封性。 3. 细心观察酯化第一滴水流出的时间、温度
实验06邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)的合成 DINP在常温下是透明油状液体,比重0.372(20°C)。沸点252°C(5毫米汞柱),闪点 213°C,(开口)。粘度480厘泊(25°C),折光率1.4812(25°C) DINP是近几年发展起来的邻苯二甲酸酯类增塑剂最有发展前途的一种。本品与聚氯乙 烯、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯等相容,与聚乙烯醇缩丁醛聚醋酸乙烯酯、醋酸 丁酸纤维素、硝酸纤维素等部分相容,与醋酸纤维素、乙基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯等 不相容。本品主要用作乙烯基树脂的通用型增塑剂,具有挥发性低、迁移性小、能赋予制 品良好的耐光性、耐热性、耐老化性和电绝缘性的优良性能。本品的耐水抽出性比DOP好。 DINP是今后10年当中最有发展前途的邻苯二甲酸酯类增塑剂,它将取代DOP在邻苯二甲 酸酯类增塑剂中的位置,其一般性能类似于DOP,粘度稳定性好,特别适合用作増塑剂 一、实验目的 1.了解DINP的应用,掌握DINP的合成方法 2.掌握粘度、折光率、闪点的测定方法。 3.加深对邻苯二甲酸酯类增塑剂的了解。 原理 CooCh 190 H cGh go H H20 C00C9H1gO H 0 投料时苯酐与异壬醇的克分子比为1:2.3,硫酸用量为投料量的0.250.3%(wt% 活性炭用量占投料量的0.1%(wt%)。酯化在减压下进行,真空度为700毫米汞柱,反应 温度控制在135~140°C。此反应是典型的酯化反应,如果能把生成的酯或水两者中任何 个从反应系统中除去,就能使化学平衡向正反应方向移动。为了除去酯化反应所生 成水,一般在反应混合物中加入一种能与水形成共沸点混合物的溶剂。由于一般酸的 沸点比醇高,为了便于循环使用和简化工艺,大都使醇过量。为了缩短达到平衡所需 的时间,本反应加入了催化剂,所用催化剂的种类如下 1.铝的化合物,如氧化铝,铝酸钠,含水 等 2.IV族元素的化合物,特别是原子序数≥22的IV族元素的化合物,如氯化钛 钛酸四丁酯,氯化镁等。 3.碱土金属氯化物。如氯化亚锡等。 4.V族元素化合物,如氯化锑,羧酸铋等。 三、试剂与仪器 1.试剂:苯酐,异壬醇,氢氧化钠,活性炭,浓硫酸,钛酸四丁酯,氧化亚锡 2.仪器:减压装置一套,电热大意民子恒速搅拌器,闪点测定仪,阿贝折射仪等。 四、实验步骤
17 实验 06 邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)的合成 DINP 在常温下是透明油状液体,比重 0.372(20ºC)。沸点 252ºC(5 毫米汞柱),闪点 213ºC,(开口)。粘度 480 厘泊(25ºC),折光率 1.4812(25ºC)。 DINP 是近几年发展起来的邻苯二甲酸酯类增塑剂最有发展前途的一种。本品与聚氯乙 烯、氯乙烯一醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯等相容,与聚乙烯醇缩丁醛聚醋酸乙烯酯、醋酸 丁酸纤维素、硝酸纤维素等部分相容,与醋酸纤维素、乙基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯等 不相容。本品主要用作乙烯基树脂的通用型增塑剂,具有挥发性低、迁移性小、能赋予制 品良好的耐光性、耐热性、耐老化性和电绝缘性的优良性能。本品的耐水抽出性比 DOP 好。 DINP 是今后 10 年当中最有发展前途的邻苯二甲酸酯类增塑剂,它将取代 DOP 在邻苯二甲 酸酯类增塑剂中的位置,其一般性能类似于 DOP,粘度稳定性好,特别适合用作增塑剂。 一、实验目的 1. 了解 DINP 的应用,掌握 DINP 的合成方法。 2. 掌握粘度、折光率、闪点的测定方法。 3. 加深对邻苯二甲酸酯类增塑剂的了解。 二、原理 C O O O C C C + 2 C 9 H 1 9 O H O O C 9 H 1 9 O H O O C 9 H 1 9 O H + H 2 O 投料时苯酐与异壬醇的克分子比为 1:2.3,硫酸用量为投料量的 0.25~0.3%(wt%), 活性炭用量占投料量的 0.1%(wt%)。酯化在减压下进行,真空度为 700 毫米汞柱,反应 温度控制在 135~140ºC。此反应是典型的酯化反应,如果能把生成的酯或水两者中任何 一个从反应系统中除去,就能使化学平衡向正反应方向移动。为了除去酯化反应所生 成水,一般在反应混合物中加入一种能与水形成共沸点混合物的溶剂。由于一般酸的 沸点比醇高,为了便于循环使用和简化工艺,大都使醇过量。为了缩短达到平衡所需 的时间,本反应加入了催化剂,所用催化剂的种类如下 1.铝的化合物,如氧化铝,铝酸钠,含水 等 2.IV 族元素的化合物,特别是原子序数≥22 的 IV 族元素的化合物,如氯化钛, 钛酸四丁酯,氯化镁等。 3.碱土金属氯化物。如氯化亚锡等。 4.V 族元素化合物,如氯化锑,羧酸铋等。 三、试剂与仪器 1. 试剂:苯酐,异壬醇,氢氧化钠,活性炭,浓硫酸,钛酸四丁酯,氧化亚锡。 2. 仪器:减压装置一套,电热大意民子恒速搅拌器,闪点测定仪,阿贝折射仪等。 四、实验步骤
1.准确称取苯酐40克,异壬醇81克,浓硫酸0.3克,一起加入到四口烧瓶中, 在电子恒速搅拌器搅拌下进行减压酯化反应,反应温度控制在135~140℃,真空度为700 毫米汞柱,反应时间约3小时。观察出现第一滴水时的反应温度、时间。反应后得到的 粗酯液用7%氢氧化钠溶液中和,中和温度控制在70~75℃。往静置分离后的粗酯液中加 入0.2克活性炭,在10皿g下真空脱醇,最终控制液相温度为170℃。脱醇后的酯液 经压滤得成品。 2.产品分析 2.1测粘度(见附录四) 2.2测折光率(见附录五)。 3.3测闪点 3.用钛酸四丁酯作催化剂重复述实验后,重新考察产品的性能以及工艺流程情 五、思考题 1.写出异壬醇的分子式及其在工业上的合成方法。 2.促进酯化反应进行的因素有哪些? 3.在实验中,杂质、副产品对产品的颜色有何影响?如何去杂质及副产品? 4.酯值与产品性能有何关系 5.对本酯化反应有何建议? 六、附注 注意控制真空度为给定值 2.注意表压和真空度的区别
18 1. 准确称取苯酐 40 克,异壬醇 81 克,浓硫酸 0.3 克,一起加入到四口烧瓶中, 在电子恒速搅拌器搅拌下进行减压酯化反应,反应温度控制在 135~140℃,真空度为 700 毫米汞柱,反应时间约 3 小时。观察出现第一滴水时的反应温度、时间。反应后得到的 粗酯液用 7%氢氧化钠溶液中和,中和温度控制在 70~75℃。往静置分离后的粗酯液中加 入 0.2 克活性炭,在 10 ㎜ Hg 下真空脱醇,最终控制液相温度为 170℃。脱醇后的酯液 经压滤得成品。 2. 产品分析 2.1 测粘度(见附录四)。 2.2 测折光率(见附录五)。 3.3 测闪点。 3. 用钛酸四丁酯作催化剂重复述实验后,重新考察产品的性能以及工艺流程情 况。 五、思考题 1. 写出异壬醇的分子式及其在工业上的合成方法。 2. 促进酯化反应进行的因素有哪些? 3. 在实验中,杂质、副产品对产品的颜色有何影响?如何去杂质及副产品? 4. 酯值与产品性能有何关系? 5. 对本酯化反应有何建议? 六、附注 1. 注意控制真空度为给定值。 2. 注意表压和真空度的区别
实验07双酚A的合成 塑料、橡胶以及其它高分子材料在成型、贮存、使用过程中会发生结构的变化,逐渐 地失去使用价值,这就是高分子材料的老化。为了延缓取合物的氧化降解速度,延长高他子 材料的使用寿命,通常使用抗氧剂,即能减缓高分子材料自动氧化的反应速度的物质,双酚 A就是抗氧剂的一种。除此之外,它还是双酚A型环氧树脂、聚碳酸酯、聚酚氧及聚砜的原 料,亦可作聚氯乙烯的热稳定剂、电线防老剂和农用杀虫剂的合成原料。 双酚A是白色粉末或片状晶体,微有苯酚气味和苦味,不溶于水,溶于乙酸,室温下 微溶于苯、二甲苯甲苯,易溶于乙醇、乙醚和苛性碱溶液,熔点152~153℃,沸点250°252 实验目的 1.掌握双酚A的合成方法 2.了解抗氧剂的抗氧作用原理。 二、实验原理 CH 0H +CH3COCH3 OH 0H+H20 本反应用巯基乙酸和四氯化硅,替代传统的硫酸作催化剂,同时,为了除去生成的水, 使反应向生成双酚A的方向移动,加入了脱水剂(四氯化硅)。反应中采用甲苯作溶剂。 三、实验仪器与试剂 1.仪器:电子恒速撑器,减压装置一套 2.试剂:苯酚,丙酮,四氯化硅,巯基乙酸,甲苯,氯化钠, 四、实验步骤 在500m1四口烧瓶中放置47克苯酚,7.3克丙酮,0.94克四氯化硅,0.3克巯基乙酸 和适量甲苯,装上回流冷凝器(顶端安装氯化钙干燥器),在3040℃下反应3~4小时。 2.精制 反应混合物冷却至10℃以下,析出结晶后抽滤,对滤饼进行减压蒸馏,收集180200 ℃/60mHg馏分(主要为苯酚)。倒出剩余物,固化后用甲苯重结晶,最后称量并计算产率 五、产品分析 测溶点(参阅附录六)。 六、思考题 1.如何回收催化剂? 2.如果玻璃仪器干燥不完全,对实验有什么影响?
19 实验 07 双酚 A 的合成 塑料、橡胶以及其它高分子材料在成型、贮存、使用过程中会发生结构的变化,逐渐 地失去使用价值,这就是高分子材料的老化。为了延缓取合物的氧化降解速度,延长高他子 材料的使用寿命,通常使用抗氧剂,即能减缓高分子材料自动氧化的反应速度的物质,双酚 A 就是抗氧剂的一种。除此之外,它还是双酚 A 型环氧树脂、聚碳酸酯、聚酚氧及聚砜的原 料,亦可作聚氯乙烯的热稳定剂、电线防老剂和农用杀虫剂的合成原料。 双酚 A 是白色粉末或片状晶体,微有苯酚气味和苦味,不溶于水,溶于乙酸,室温下 微溶于苯、二甲苯甲苯,易溶于乙醇、乙醚和苛性碱溶液,熔点 152~153℃,沸点 250~252 ℃。 一、实验目的 1.掌握双酚 A 的合成方法。 2.了解抗氧剂的抗氧作用原理。 二、实验原理 2 O H O H C C H 3 C H 3 O H + H 2 + C H O 3 C O C H 3 本反应用巯基乙酸和四氯化硅,替代传统的硫酸作催化剂,同时,为了除去生成的水, 使反应向生成双酚 A 的方向移动,加入了脱水剂(四氯化硅)。反应中采用甲苯作溶剂。 三、实验仪器与试剂 1.仪器:电子恒速撑器,减压装置一套。 2.试剂:苯酚,丙酮,四氯化硅,巯基乙酸,甲苯,氯化钠。 四、实验步骤 1.合成 在 500ml 四口烧瓶中放置 47 克苯酚,7.3 克丙酮,0.94 克四氯化硅,0.3 克巯基乙酸 和适量甲苯,装上回流冷凝器(顶端安装氯化钙干燥器),在 30~40℃下反应 3~4 小时。 2.精制 反应混合物冷却至 10℃以下,析出结晶后抽滤,对滤饼进行减压蒸馏,收集 180~200 ℃/60mmHg 馏分(主要为苯酚)。倒出剩余物,固化后用甲苯重结晶,最后称量并计算产率。 五、产品分析 测溶点(参阅附录六)。 六、 思考题 1.如何回收催化剂? 2.如果玻璃仪器干燥不完全,对实验有什么影响?
3.本实验能否用其它物质来代替四氯化硅作脱水剂?若有替代物,试写出一种 七、附注 1.本反应是在无水情况下进行,实验所用玻馏仪器必须干燥 2.减压蒸馏收集的180200℃/60mng的馏分主要是苯酚,四口瓶中剩下的物质才是 产品
20 3.本实验能否用其它物质来代替四氯化硅作脱水剂?若有替代物,试写出一种。 七、附注 1.本反应是在无水情况下进行,实验所用玻馏仪器必须干燥。 2.减压蒸馏收集的 180~200℃/60mmHg 的馏分主要是苯酚,四口瓶中剩下的物质才是 产品