探讨无水三氯化铝催化合成苹果酯B的可行性
苹果酯B是一种环缩酮类化合物,外观为无色液体,化学性质稳定,是近些年发展起来的新型香料,具有新鲜的苹果和草莓的香气,广泛应用于配制花香型和果香型香精。
苹果酯B的合成一般用质子酸为催化剂,如对甲苯磺酸、硫酸等,在无条件下进行反应,但是这种传统的合成工艺的收率仅为55%,并且后处理工序麻烦,环境污染严重,而三氯化铝的出现为绿色、高效合成苹果酯B奠定了良好的基础。本文将通过实验来证明无水三氯化铝催化合成苹果酯B的可行性。
1、实验部分
1.1主要化学试剂
乙酰乙酸乙酯、1,2一丙二醇、苯、无水三氧化铝,以上试剂均为化学纯。
1.2实验操作
在250mL干燥的圆底烧瓶中,加13mL乙酰乙酸乙酯(O.1mo1),9mL1,2-丙二醇(0.12mo1)。充分搅拌至混匀后,加100mL苯。然后将圆底烧瓶按普通蒸馏装置固定在磁力加热搅拌器上。待加热并蒸出约10mL苯时,迅速投入0.06g无水三氯化铝。继续加热、搅拌,同时控制苯的蒸出速度,保持反应达4~5h。
反应结束后,先用水泵减压蒸去剩余的苯.将反应液放冷至室温,移至分液漏斗中,用20ml冷水洗一次.分去水层。再用15mL1%次氯酸钠溶液洗一次,弃去碱液层,以冷水洗至近中性。倒入干燥的三角烧瓶中,加2g无水硫酸钠干燥约30min进行减压蒸馏,收集84~88℃/8~9mmHg馏分,重12.4g,产率66%。
2、结果与讨论
2.1反压终点的确定:乙酰乙酸乙酯可互变为烯醇式,这种结构再与三氯化铁溶液作用形成有色物质。因此,我们采用比色法来确定反应终点反应开始前取反应物混合液0.1ml置于比色管中,反应进行过程中,每隔1h取反应液0,lmL,均置比色管中,各滴1%三氯化铁液1滴,以蒸馏水稀释至1mL,摇匀后.观察颜色的变化情况。如果反应液由紫蓝色变至浅红(淡红)色.视为反应终点达到。一般需4.5h。
2.2催化剂的用量
无水三氯化铝的用量,是以生成物的最佳产量确定的。通过实验,我们得出了催化剂与产量之间的关系,见下表l
表中的数据说明,当催化剂的用量为0.06g时,生成物的量最大,这就是本实验采用的催化剂的最佳用量。