β-萘乙醚的合成研究.doc

1 引言
β-萘***俗名橙花素,是一种合成香料,具有柔和的花香和持久的橙花香韵。它,是一种白色片状结晶、可溶于有机溶剂。不溶于水。比β-萘甲醚温和、幽雅,在气体中性能稳定,能和其他香料化合物调合,效果良好[1]。因此作为香料广泛用于肥皂和化妆品中,还可以用作玫瑰香、柠檬香等香料的定香剂[2]。
香料包括天然香料和合成香料。合成香料包括全合成香料、半合成香料和单离香料。用化工原料合成的称全合成香料,如香豆素、苯乙醇以及自乙炔等;用物理或化学方法从精油中分离出较纯的香成分称单离香料,如从山苍籽油分离的柠檬醛,从柏木油中分离的柏木脑等;由单离香料或精油中的萜烯化合物经化学反应衍生而得的称半合成香料,如从柠檬醛制得的紫罗兰***,从蒎烯合成的松油醇等。合成香料的生产不受自然条件的限制,产品质量稳定、价格较廉,而且有不少产品是自然界不存在而具独特香气的,故近20多年来发展迅速。
合成香料根据化学结构可分为烃、卤化烃、醇、酚、醚、酸、酯、内酯、醛、***、缩醛(***)、***、杂环等。合成香料的分子量在50~300之间,分子量愈大,挥发性愈小,香气就减弱。分子结构的微小变化包括取代基的位置不同、几何异构、立体异构等均可导致香气差异,如香兰素(3-甲氧基-4-羟基苯甲醛)具有愉快的香荚兰豆香气,而其异构体(2-羟基-3-甲氧基甲醛)则有类似苯酚样的不愉快气味;橙花醇和香叶醇是顺反式几何异构体,前者香气更为柔和而清甜;顺反式玫瑰醚是立体异构体,香气以顺式为佳。关于香料分子结构和感官性能之间的关系,是香料化学家正在积极研究的课题。
合成香料合成方法涉及许多有机反应,主要可归为氧化、还原、酯化、取代、缩合、加成、环化和异构化等几大类。由于合成香料中只要有不愉快气味的微量杂质存在,就将破坏整体质量,因此,合成香料的精制是一个极重要的问题,常用的精制手段是减压蒸馏和结晶。
中国合成香料的生产发展于20世纪50年代以后,以上海、天津等地较为集中。生产所用主要原料有香茅油、山苍籽油、芳樟油、黄樟油、柏木油、松节油、蓖麻油、杂醇油、芳烃和酚类等。大小产品共600余种,其中香兰素、香豆素、苯乙醇、洋茉莉醛
和人造檀香等在国际市场上已有相当声誉。
香料,特别是像沉香、檀香这样的香料,用于熏焚时产生出来的香气不仅芳馨幽雅,对人体的健康也是很有帮助的,它可以起到提神醒脑、舒缓情绪、祛除烦恼、理畅呼吸、辅助睡眠、调节内分泌等诸多养生保健的功效。古人常以此作为修身养性、保健养生的好伴侣。另外,熏香用于家居生活可以有效的杀灭房间里的霉菌,起到驱秽避邪、净化空气的效果,这也正是皇宫里常以熏香来预防瘟疫的一部分原因。
β-萘***是一种醚类香料,目前合成β-萘***的常用方法是将β-萘***和乙醇在硫酸存在下脱水;β-萘酚和溴乙烷在碱存在下脱溴化氢或β-萘酚与硫酸二乙酯在氢氧化钠存在下进行乙基化反应[3]。从经济效益和生产操作的安全性考虑,工业上多选择第一种方法制备β-萘***。此反应时间较长(实验室制备需回流6 h)[4~6],产率为54%但硫酸具有强腐蚀性和氧化性,硫酸二乙酯有剧毒。本文分别讨论用***化铁(FeCl3·6H2O)[7,8]、四***化锡(SnCl·5H2O)[9,10]、硫酸铁(Fe2(SO4)3)[11]作催化剂。探讨了β-萘酚与无水乙醇反应合成β-萘***的反应条件。在最佳工艺条件下,用***%,用四***%,%,因此用***化铁作催化剂为合成β-萘***的良好方法。
实验原理:
2 实验部分
仪器与试剂
仪器
表1实验仪器
仪器
SGH58型电热纤维炉
电热熔点测定仪
SHB-3型循环多用真空泵
721 分光光度计
试剂
表2 实验药品名称
药品名称
β-萘酚
无水乙醇
苯
无水硫酸钠
氢氧化钠
***
***化铁
四***化锡
硫酸铁
实验方法
***化铁作催化剂:

( mol)β-萘酚、分别用一定量的***化铁、四***化锡、硫酸铁和无水乙醇及几粒沸石于100ml圆底烧瓶中装上回流冷凝管一起回流,一定时间后在水浴上蒸出未反应的乙醇,再加入少量苯提取,摇动后冷却,分离出有机层。有机层再分别经稀氢氧化钠溶液和水洗涤,干燥后在水浴上蒸出苯,再在水泵减压下抽出残留苯,冷却烧瓶,凝固成浅棕色结晶,熔点为35-37℃。计算产品收率。氢氧化钠洗涤液经酸化后可回收重复使用。

3 结果与讨论
催化剂用量对产率的影响
***化铁用量对反应的影响
( mol)β-萘酚,,使用不同量的***化铁为催化剂,,结果见表3。