季戊四醇双缩环己酮的研究.doc

季戊四醇双缩环己酮的研究 龚海月 摘 要：以环己酮和季戊四醇为原料，在对甲苯磺酸为催化剂和甲苯为带水剂的条件下合成了季戊四醇双缩环己酮。考察了催化剂用量、反应物摩尔配比、带水剂用量对缩酮化反应产率的影响。结果表明，催化剂的用量为反应物总质量的2.2%，季戊四醇和环己酮的摩尔比为1:2.3，带水剂用量为90ml（当季戊四醇用量为0.05mol）时，季戊四醇双缩环己酮的产率达74%。 此时产率最高。 关键词：季戊四醇；环己酮；季戊四醇双缩环己酮；对甲苯磺酸； Study on Synthesis of Cyclohexanone Pentaerythritol Ketal Name Gong Haiyue Abstract: Cyclohexanone pentaerythritol ketal was synthesized?catalyzed by p-toluene sulfonic acid withpentaerythritol and cyclohexanone as raw material and toluene as water-carrying agent.?The influence of quantity of catalyst, ratio of reactants and reaction time are investigated.?The results show that,?the optimal conditions for this reaction is as follows: the catalyst amount?2.2% wt% of the whole reactants, molar ratio of pentaerythritol to acetophenone was 1:2.3,?the amount of water-carrying agent was 90ml（when the dosage of pentaerythritol was 0.05mol ）. The yield of acetophenone pentaerythritol ketal ia up to?74%. Key words:Pentaerythritol;cyclohexanone pentaerythritol ketal; cyclohexanone; p-toluene sulfonic acid; 引言：缩醛（酮）类化合物具有化学性质稳定、香气类型多等特点，深受广大调香人员的青睐，在酒类、软饮料、冰激凌、化妆品等的调香、定香中应用广泛[1]。季戊四醇双缩醛、酮类化合物在工业和有机合成中都有广泛的应用。工业上常用作增塑剂、硫化剂、杀虫剂、表面活性剂的消泡剂、塑料的抗氧剂等[2，3]；在有机合成上可以用来合成有生理活性的物质和作为潜在的保护基团[4]。 通常，季戊四醇双缩醛（酮）的合成是在催化剂的存在下进行。常用的催化剂有盐酸、硫酸、氯化锌、蒙脱土[5]、可膨胀石墨[6]和无水硫酸亚铁[7]等，但这些催化剂都存在反应时间长、产率低等缺点。因此开发和研究对环境友好的催化剂已受到人们的普遍关注和重视。目前, 有文献报道硅钨酸、离子交换树脂、分子筛、固体超强酸[8~11] 等催化剂对缩醛反应具有良好的催化作用, 但对有机酸作缩醛催化剂的报道较少。因此选用对甲苯磺酸催化合成季戊四醇双缩环己酮, 并探讨了相关工艺对合成反应的影响。 反应方程式： 1.实验部分 1.1 季戊四醇双缩环己酮的合成 在250mL的圆底烧瓶中，加入经充分研磨的6.8075g（0.05mol）季戊四醇和0.2～0.6g对甲苯磺酸混合物，再加入9.8140～11.7768g环己酮。后加入70～110ml甲苯，以甲苯为带水剂和溶剂，并安装带水器，在带水器中加入部分甲苯，加热、回流，直到观察不到有水生成为止。反应结束后，冷却至室温，过滤，滤液旋蒸得固体粗产品，后用乙醇溶解，过滤，用旋转蒸发仪蒸出部分乙醇，进行分步结晶，得到白色针状结晶。经乙醇重结晶后得到季戊四醇双缩环己酮纯品，干燥、称重得产品 。 1.2产品分析 WRS-1数字熔点仪；NEXUS-470型傅立叶红外变换仪，KBr压片法，扫描范围4000~200 cm-1（美国Nicolet公司）；NMR Bruker-DPX 300 MHz 核磁共振仪（英国oxford公司）；ESIMS Q-TOF Micro LC-MS-MS质谱仪（德国agilent公司)。 2.结果与讨论 经重结晶得到的产品采用WPS-1A数字熔点仪进行熔点测定，测得熔点为115-116℃与文献值相符。 2.1 IR谱分析 图1