桂油堿性水解制苯甲醛的工藝條件優(yōu)化

1、桂油堿性水解制苯甲醛的工藝條件優(yōu)化【摘要】目的優(yōu)選桂油堿性水解制天然苯甲醛的最正確工藝條件。方法采用正交實驗法，以苯甲醛的得率為指標(biāo)，考察反響溫度、反響時間、催化劑用量和反響加水量對苯甲醛得率的影響，優(yōu)選出最正確的工藝。結(jié)果最正確制備工藝為催化劑用量為桂油用量的5，反響時間為3h，加水量為200l，反響溫度為100。結(jié)論優(yōu)化制備工藝簡單、穩(wěn)定、可行?！娟P(guān)鍵詞】桂油天然苯甲醛堿性水解正交試驗Abstrat:bjetiveTexplreanptiupreparatintehnlgyfbenzaldehydebybasihydrlysisfinnan.ethdsUsingtheyieldfbenza

2、ldehydeastheindex,theeffetfreatinteperature,reatintie,atalystauntandaterauntnthepreparingpresserestudiedbyrthgnaldesignethd.ResultsTheptiupreparatinpredureasasflls:reatingfr3hursat100ith200laterand1:20ratifsdiuhydrxidetinnan.nlusinTheptiupreparingpredureissipleandstable,anditassuitablefrpreparingben

3、zaldehydebybasihydrlysisfinnan.Keyrds:innan;Naturalbenzaldehyde;Basihydrlysis;rthgnaldesign天然苯甲醛是苯甲醛類芳香化合物和某些磺胺類藥物的起始原料1，由于天然苯甲醛類芳香化合物具有抗腫瘤活性2，因此天然苯甲醛在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。天然苯甲醛也可作為食品添加劑直接應(yīng)用于食品和飲料工業(yè)3。通過桂油深加工制得的苯甲醛被認可為天然品4，允許使用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。目前國內(nèi)外由桂油制備苯甲醛的方法主要有兩種：一是臭氧化法5,該方法轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物別離容易，但臭氧化過程中必須絕對保持無水、臭氧化復(fù)原難控制、臭氧化

4、物中間體不穩(wěn)定，反響速率較慢；二是在乳化劑存在的條件下堿性水解制備天然苯甲醛4,6,7，此方法簡單直接，本錢低，但參加了乳化劑，增加了產(chǎn)品與乳化劑的別離難度，產(chǎn)品純度較低。而且目前對于以上合成工藝的報道也僅局限于單因素研究，對于利用正交實驗方法來優(yōu)化合成工藝條件還未見報道。本文在前人研究的根底上進一步做了改良，在不添加任何乳化劑的條件下，利用正交實驗方法優(yōu)選桂油堿性水解制苯甲醛的工藝條件。1儀器與材料1.1藥品桂油，防城港市那梭香料廠肉桂醛含量85%，肉桂醛(95%)，苯甲醛(98.5%)，氫氧化鈉，乙醚等均為國產(chǎn)分析純。1.2儀器G6980-S5973N型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀美國Agilen

5、t公司；FA1104N型電子天平上海精細科學(xué)儀器天平儀器廠制造；DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司。2方法與結(jié)果2.1苯甲醛的制備桂醛在堿催化下的水解反響為逆羥醛縮合反響，反響方程式為：在反響中,桂油中存在的天然肉桂醛在堿催化下水解生成苯甲醛和沸點較低的乙醛,因此隨著乙醛的逸出,可使反響向有利于苯甲醛生成的方向進展。由于反響過程中沒有引入其它的反響物,因此這種苯甲醛根本保持其天然特性。本研究以NaH為催化劑，往500l三口瓶中參加桂油20g，利用集熱式恒溫加熱磁力攪拌器進展反響。同時為了別離提純苯甲醛，在反響瓶的出口處加裝了簡易蒸餾塔即直型冷凝管內(nèi)裝環(huán)填料，使反

6、響后經(jīng)水蒸氣蒸餾出來的苯甲醛經(jīng)填料塔別離后，再經(jīng)油水別離器搜集，得到苯甲醛純度達85以上，實現(xiàn)了產(chǎn)品合成與別離一體化，簡化了工藝。另外,由于桂油在高溫堿性條件下反響易起泡且易生成聚合物,所以本文采用減壓低溫的條件進展水解反響,有利于苯甲醛的水蒸氣蒸餾、乙醛的逸出和減少高聚物的形成,從而使水解反響向有利于苯甲醛生成的方向進展。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.2.2正交實驗設(shè)計采用L934正交實驗表安排桂油堿性水解制備苯甲醛的試驗，以苯甲醛的得率為考察指標(biāo)，選取反響溫度、反響時間、催化劑用量和反響加水量4因素，每因素設(shè)3個程度。因素程度見表1，正交設(shè)計及結(jié)果見表2，方差分析見表3。2.3分析檢測方法將各次實

7、驗的反響物及產(chǎn)物經(jīng)分液漏斗分液后，用無水乙醚萃取經(jīng)稀釋等處理后，用G6980-S5973N型氣-質(zhì)聯(lián)用儀進展分析。質(zhì)譜條件：電子轟擊源(Ei)，電離電壓70ev，離子源溫度230。2.4正交實驗結(jié)果分析2.4.1極差分析由表2直觀分析可知，各因素對苯甲醛得率的影響大小順序為DAB,即反響溫度對反響影響最大，其次是催化劑用量，再次是加水量，反響時間是影響最小的因素。最正確程度為A2B12D3，即催化劑用量為桂油的5，反響時間為3h，加水量為200l，反響溫度為100。2.4.2方差分析直觀分析的結(jié)果是否可靠，需經(jīng)方差分析后才能確定。由方差分析表3可知D因素對苯甲醛得率具有顯著性影響，而A、B、三

8、因素均無顯著性影響。進一步確定了影響桂油堿性水解制苯甲醛的主要影響因素是反響溫度。因此最終確定的最正確工藝條件是A2B12D3，即催化劑用量為桂油的5，反響時間為3h，加水量為200l，反響溫度為100。2.5優(yōu)化工藝驗證實驗為了考察優(yōu)化制備工藝的穩(wěn)定性，按A2B12D3的工藝條件進展3次重復(fù)性試驗。結(jié)果見表4。表4工藝驗證實驗結(jié)果略由表中數(shù)據(jù)可看出，采用優(yōu)化工藝制備的苯甲醛得率均高于正交實驗中任何一組數(shù)據(jù)，說明優(yōu)選工藝穩(wěn)定可行。3討論3.1制備方法的改良本研究在不添加任何乳化劑的條件下進展桂油堿性水解制備苯甲醛，可以得到更加平安衛(wèi)生的產(chǎn)品，拓寬了產(chǎn)品在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。同時在反響物出口處巧妙安裝了簡易蒸餾填料塔和油水別離器，對產(chǎn)品進展別離提純，使苯甲醛純度有了很大的進步，實現(xiàn)了產(chǎn)品制備與別離一體化，簡化了工藝。3.2溫度影響顯著性分析本實驗考慮到桂油在堿性條件下高溫反響易生成聚合物,所以采用減壓低溫的條件進展水解反響，但是真空度越大即反響溫度越低，反響過程中越容易起泡，影響反響的進展，所以溫度對于反響的進展具有顯著性的影響。3.3優(yōu)化工藝確實定通過選取反響溫度、反響時間、催化劑用量和反