富 马 酸 二 甲 酯 的 制 备(设计实验).docVIP

富?马?酸?二?甲?酯?的?制?备(设计实验) ? 摘要：马来酸酐与甲醇在混合催化剂的作用下，一步合成了富马酸二甲酯。确定了最佳条件：三氯化铁0．5 g，浓硫酸1.0 ml，浓磷酸2.0 ml，硫脲1.0 g，溴化钠1.0 g，马来酸酐4 g及甲醇，回流反应1.5 h，产率达86.5％。该法具有操作简便、反应时间短的特点。 关键词：富马酸二甲酯? 马来酸酐甲醇??? 混合催化剂 ? Dimethyl fumarate Preparation ?? Abstract : The dimethyl fumarate is synthesized by one-step from maleic ?anhydrid and methanol in the presence of mixed catalyst．The best conditions ?were as follows：a mixture of 0.5g ferric chloride．1.0mL sulfuric acid，2.0ml phosphoric acid，1.0 g sulfourea and 1．O g natrium brominates，4 g maleic anhydride with methanol? was refluxed for 1.5 h．The yield of product can reach 88％．The method has advantages of simple operation and short reaction time． ? Keywords: dimethyl fumarate；maleic anhydride；methanol；mixed catalyst ? ?? 富马酸二甲酯为由甲醇与富马酸或顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酯化而成 ,简称富马酯(DMF) ,学名反丁烯二甲酯 、别名延胡索酸二甲酯 ,结构式 ( :CHCOOCH3) 2 ,分子式 C6H8O4 ,是无色或白色鳞片晶体 ,熔点 102～105 ,常温会升华 ,无味 ,略具酯的香味 ,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯 ,可溶于苯、甲苯、CCl4 ,微溶于水及热水中 ,对光稳定 ,在紫外线及阳光下 72 h 基本无变化 ,110 热 1 h 不分解 ,对热、碱、盐也有一定的稳定性。但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差 ,对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性 ,对金属无腐蚀性 ,其水溶液 pH 值为 6. 7～7. 3 ,所以 DMF 性质稳定[1]。 富马酸二甲酯(DMF)是目前国内研究开发的一种新型防霉防腐剂 ,它具有良好的抑菌杀菌作用 ,其应用 pH 值范围较广(为 3～8) ,可在酸性或中性条件下使用 ,能抑制 30 多种霉菌。这是一种具有高效、低毒、广谱杀菌 ,且成本低、价格便宜的防腐防霉剂 ,发展前景广阔[2]。 ??? 本文从催化剂的选择出发，对富马酸二甲酯的合成进行研究，使马来酸酐与甲醇在混合催化剂[3]的作用下，合成了富马酸二甲酯,取得了反应时间短、产率高，且一步完成反应的新工艺。 ? 1实验部分 1.1 原料及仪器 马来酸酐、甲醇（AR）、三氯化铁（AR）、浓磷酸（AR）、浓盐酸（AR）、浓硫酸（AR）、硫脲（AR）、溴化钠（AR）、冰水。 调速搅拌器 ,40 W ,带有控制系统。三口瓶、蒸馏装置、抽滤瓶、布氏漏斗 1.2 实验步骤 在带有回流装置的三口瓶中加入马来酸酐与甲醇 ,按比例分别加入几种催化剂 ,加热回流反应一定时间 , 待反应结束后 ,将反应物转移至蒸馏装置中 ,蒸出过量的甲醇 ,剩余物倒入烧杯中 ,在搅拌下 ,将 5 倍于剩余物的冰水加入烧杯中 ,外部用冰水冷却至 5 左右 ,继续搅拌结晶 ,待结晶完全后抽滤分离出结晶 ,经洗涤、重结晶和干燥得到纯品 DMF。 2 结果与讨论 对一步法直接合成富马酸二甲酯的各种催化剂进行了选择，对催化剂的种类、用量、配比对反应的影响进行了实验研究。 2.1 催化剂种类对富马酸二甲酯产率的影响 固定条件: 马来酸酐4g及甲醇10ml,回流反应 1.5h。 为了比较不同催化剂的催化效果,用三氯化铁、浓磷酸、浓盐酸、浓硫酸和混合催化剂（三氯化铁0.5g, 浓硫酸1.0ml, 浓磷酸2.0ml, 硫脲1.0g 溴化钠1.0g）分别作催化反应。结果见表1 ?/P 催化剂种类 浓硫酸/ml 浓盐酸/ml 三氯化铁/g 混合催化剂/ml 试剂用量 1.0 1.0 1.0 4.0 产量(g) 4.51 2.45 2.53 4.98 产率(％) 78.3% 42.5% 43.9% 86.5% 2.2 使用混合催化剂其中各物质的比例对反应的影响 固定条件: 马来酸酐4g及甲醇10ml,