间二甲苯羰基化合成2,4-二甲基苯甲醛反应机理研究.pdf

第 40卷 第 12期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．40 No．12 2011年 12月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Dec．2011 间二甲苯羰基化合成 2，4．二甲基苯甲醛的反应机理研究 吴雨龙 (武汉软件工程职业学院环境与生化工程系，湖北 武汉 430205) 摘 要 ：分析了间二 甲苯和 CO为原料羰基化合成2，4．二 甲基苯甲醛的产物组成，指 出在无水 A1C1，的催 化作用下，间二 甲苯容易异构化为邻二 甲苯和对二甲苯，同时，苯环上甲基 的脱落和重排是羰基化产物众多， 2，4一二 甲基苯 甲醛和 3，5．二 甲基苯 甲醛含量最多的根本原因，并据此提出了该反应 的机理。 关键词 ：2,4．二 甲基苯 甲醛；3，5一二 甲基苯 甲醛；机理；重排 中图分类号 ：TQ244．1 文献标识码 ：A 文章编号：1671—9905(2011)12．0010．03 2。4一二 甲基 苯 甲醛 (2，4一dimethylbenzalde． GCF—I型 1．0L不锈钢高压反应釜 ．JY12001 hyde，以下简称为2，4一DBAL)，分子式 CH。0， 型电子秤 ，thermoFinnigan，TraceGC—MS气相色 CAS：15764—16—6，分子量 134．17，密度 0．962，熔 谱一质谱联用仪，其它辅助玻璃仪器若干。 点一9~C，沸点 102．4—103℃(1．866kPa)，折射率 1．2 实验过程 1．5482～1．5502，闪点 88℃，无色透明液体 ，有杏仁 (1)调整好反应釜加套的冷却介质温度到设 味。该产品主要用作香精、医药 、塑料助剂等有机 定的温度范围(一20oI=以下)，待用。 合成中间体。 (2)每次取 100mL间二甲苯，4滴浓盐酸、催化 目前国内外报道的合成 2，4一DBAL的方法主 剂无水三氯化铝若干于不锈钢反应釜中。密封好 要集中在间接 电氧化合成法和有机化学合成法 后通 CO气体 ．同时调整 CO分压到设定的压力 两种。间接 电氧化法_1刮是采用 1，2，4一三 甲基苯在 (分别设定 CO分压为 0．5MPa，1．0MPa，1．5MPa， 高价锰 (Mn“，Mns+)的氧化下 ，将其中的一个 甲基 2．0MPa)。 氧化为醛基 (一CHO)，从而得到 2，4．DBAL，电的 (3)通气反应到设定的时间(25min，50min， 作用是实现低价锰 (Mn2+)氧化为高价锰 ，保证高 75min，2h，4h，6h)后 ，放空尾气至常压 ，取出反应 价锰的循环使用 ，但该方法因为反应的选择性难 液倾人盛有 30OraL冰水的烧杯中，搅拌 ，使之水 以控制 ．实际并没有得到工业化应用。有机化学 解 。 合成法 ]是采用间二甲苯和 CO为原料 ，经羰基 (4)在分液漏斗中分层，取上层油层再反复用 化反应而得到2，4．DBAL，采用的催化剂一般是 洁净水洗涤 3次。 质子酸或路易斯酸，其中催化效果及环保要求较 (5)IR油层用活性炭脱色 ，于漏斗中过滤。 好的是无水 A1C1。本文以无水A1C1作催化剂，问 (6)将滤液用无水碳酸镁干燥后再于漏斗中 二甲苯和 CO为原料羰基化合成 2，4一DBAL，对其 过滤得 2，4一二 甲基苯 甲醛粗品。 反应机理作出实验研究。 (7)气一质联用分析粗品中2，4一二甲基苯 甲醛 的含量及其他产物的生成情况。 1 实验部分