第一組-β-奈乙醚的生產(chǎn)

1、 項(xiàng)目 ：B-萘乙醚的生產(chǎn) 第8組完成者：徐健 曹潤(rùn)虎 劉娜 繆杰 精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)1 合成路線和生產(chǎn)方法 徐健2-萘乙醚的生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法特點(diǎn)2-萘酚與無(wú)水乙醇作用法【1】先將2-萘酚、無(wú)水乙醇、濃硫酸混合，加熱回流數(shù)小時(shí)，然后回收乙醇，將反應(yīng)物用水洗、堿洗，分出油層，再經(jīng)干燥、減壓蒸餾而得。該方法的缺點(diǎn)是：反應(yīng)溫度高，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)率低，生產(chǎn)效率低，易生成乙醚等副產(chǎn)物，產(chǎn)品質(zhì)量低，而且設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，造成設(shè)備維護(hù)更新頻繁，增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。此外還對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。相轉(zhuǎn)移催化法N,N-二甲基乙酰胺為溶劑，在堿性條件下使-萘酚與硫酸二乙酯反應(yīng)合成-萘乙醚【2】用相轉(zhuǎn)移催化劑（正四丁基溴化銨），在

2、堿性條件下，以-萘酚和硫酸二乙酯為原料醚化制得，產(chǎn)率為81%。大連大學(xué)師范學(xué)院化學(xué)系采用N，N-二甲基乙酰胺為溶劑，在堿性條件下，使-萘酚與硫酸二乙酯合成-萘乙醚，并與相轉(zhuǎn)移催化劑作用下的合成進(jìn)行了比較，從而找到了一條能得到高于文獻(xiàn)產(chǎn)率的合成路線。（1）醚化：在250ml四口燒瓶中裝上回流冷凝器、攪拌器和溫度計(jì)在室溫下先加入5g（0.11mol）氫氧化鈉和20mlN,N-二甲基乙酰胺加熱，開(kāi)攪拌，通回流冷凝水，當(dāng)溫度達(dá)到35時(shí)，開(kāi)始滴加19ml（0.11mol）硫酸二乙酯，于5min內(nèi)滴加完畢，在該溫度下反應(yīng)3h，然后降溫。3續(xù)表：4參考資料：【1】李子彬.中國(guó)化工產(chǎn)品大全（下卷） M .化學(xué)

3、工業(yè)出版社.1994.Tb103【2】徐克勛.精細(xì)有機(jī)化工原料及中間體手冊(cè)M.化學(xué)工業(yè)出版社.1998.3-133【3】丁敬敏.化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)（）M.化學(xué)工業(yè)出版社.2008.58【4】魏東升. 2萘乙醚的合成研究 J . 化學(xué)工程師, 2004 ( 1 ) :63-64.5 各方法的質(zhì)量產(chǎn)率、成本估算方法 曹潤(rùn)虎6 各種方法的產(chǎn)率、原料的消耗量、生產(chǎn)成本估算及比較合成方法產(chǎn)率威廉遜法92.4%（6小時(shí)反應(yīng)時(shí)間）縮合法98.7%（7小時(shí)反應(yīng)時(shí)間）微波輻射法80%（20分鐘反應(yīng)時(shí)間）相轉(zhuǎn)移催化法98%（7小時(shí)反應(yīng)時(shí)間）參考文獻(xiàn)：【5】韓廣甸.趙樹(shù)緯，李述更等游記之輩化學(xué)手冊(cè)【M】.北京，化學(xué)工業(yè)出

4、版 社1991.261-262. 【6】何堅(jiān)，季儒英香料概論【M】.北京：中國(guó)石化出版社.1993.125-126. 【7】蔡自由.相轉(zhuǎn)移催化合成的研究【J】.化工技術(shù)與開(kāi)發(fā)，32（4）:4. 7威廉遜法(堿性催化劑)【5】工藝：乙基化方法合成-萘乙醚,主要是以-萘酚為原料,在堿性催化劑存在下,用鹵代烷烴進(jìn)行基化反應(yīng)制得。產(chǎn)率為85%。原料名稱規(guī)格當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格(元/克）每克成品使用原料量（g）每克成品使用原料單價(jià)（元/克）-萘酚99%0.0233.60.083碳酸鉀99.9%0.00756.00.045無(wú)水乙醇99.97%0.00450.02溴乙烷99.0%0.0181.60.0288每克成品

5、的生產(chǎn)成本（元）：0.1768備注： -萘酚：17500元/噸 碳酸鉀：7500元/噸 溴乙烷：17700元/噸 無(wú)水乙醇：4000元/噸8由表可知，選擇K2CO3為催化劑效果最好，原因可能是NaOH堿性過(guò)強(qiáng)，而Na2CO3堿性過(guò)弱兩者都不利于反應(yīng)。故選擇K2CO3催化劑從表可知，收率隨溫度升高而提高且影響較大，溫度在120時(shí)已有較大回流，故選擇反應(yīng)溫度為120選擇反應(yīng)溫度120 ,反應(yīng)時(shí)間6h,反應(yīng)物-萘酚0.204mol ，溴乙烷0.20mol變化催化劑的用量，考察對(duì)收率的影響由表可知，K2CO3用量30.4g為最佳。用量過(guò)少，反應(yīng)生成的HBr不能完全中和，過(guò)量會(huì)造成浪費(fèi)，增加分散的用水量

6、，造成一定的產(chǎn)品流失，影響收率。 9相轉(zhuǎn)移催化法【6】工藝：用相轉(zhuǎn)移催化劑（正四丁基溴化銨），在堿性條件下，以-萘酚和硫酸二乙酯為原料醚化制得，產(chǎn)率為81%。原料名稱規(guī)格當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格(元/克）每克成品使用原料量（g）每克成品使用原料單價(jià)（元/克）-萘酚99%0.02314.40.3312氫氧化鈉99%0.0066.00.036四丁基氯化鈉99.0%31.955.85溴乙烷99.0%0.01813.10.236每克成品的生產(chǎn)成本（元）：6.4532備注： -萘酚：17500元/噸 氫氧化鈉：600元/噸 溴乙烷：17700元/噸 四丁基氯化鈉：300000元/噸10縮合法【7】工藝：先將2-萘酚

7、、無(wú)水乙醇、濃硫酸混合，加熱回流數(shù)小時(shí)，然后回收乙醇，將反應(yīng)物用水洗、堿洗，分出油層，再經(jīng)干燥、減壓蒸餾而得。原料名稱規(guī)格當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格(元/克）每克成品使用原料量（g）每克成品使用原料單價(jià)（元/克）-萘酚99%0.023250.575濃硫酸98%0.00048100.0048無(wú)水乙醇99.97%0.004300.12每克成品的生產(chǎn)成本（元）：0.6998備注： -萘酚：17500元/噸 濃硫酸：480元/噸 無(wú)水乙醇：4000元/噸11 毒性、防護(hù)措施以及三廢處理方法 劉娜12溴乙烷危險(xiǎn)性概述： 健康危害：本品具有麻醉作用。對(duì)眼和呼吸道刺激較輕，對(duì)肝、腎、心肌有損害。本品可由呼吸道和皮膚進(jìn)入人

8、體。急性中毒：表現(xiàn)有頭痛、眩暈、面部潮紅、瞳孔散大、脈搏加速、四肢震顫、呼吸困難、紫紺、虛脫，甚至呼吸麻痹。慢性中毒：表現(xiàn)有頭痛、頭暈、四肢乏力和麻木、身體沉重感。隨病情發(fā)展，可有四肢無(wú)力加劇、肌力減退、行走困難、腱反射亢進(jìn)?？砂l(fā)生語(yǔ)言障礙，眼球、手指震顫，流涎。 燃爆危險(xiǎn)：本品極度易燃，有毒，具刺激性。急救措施： 皮膚接觸：脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。就醫(yī)。 眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。 吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。 13食入：飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。消防措施： 危險(xiǎn)特性：其蒸

9、氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。受高熱分解產(chǎn)生有毒的溴化物氣體。受光照或火焰下易分解生成溴化氫和碳酰溴。與強(qiáng)氧化劑接觸可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳、溴化氫。 滅火方法：消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上風(fēng)向滅火。滅火劑：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 接觸控制/個(gè)體防護(hù)： 中國(guó)MAC(mg/m3)：未制定標(biāo)準(zhǔn) 前蘇聯(lián)MAC(mg/m3)：5 TLVTN：OSHA 200ppm,891mg/m3; ACGIH 5ppm,22mg/m3 TLVWN：未制定標(biāo)準(zhǔn) 工程控制：密閉操作，局部排風(fēng)。提供安全淋浴和洗眼設(shè)備。 呼吸系統(tǒng)防護(hù)：空氣中濃度超標(biāo)時(shí)

10、，應(yīng)該佩戴自吸過(guò)濾式防毒面具（半面罩）。 眼睛防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，高濃度接觸時(shí)可戴安全防護(hù)眼鏡。 身體防護(hù)：穿防毒物滲透工作服。 手防護(hù)：戴防化學(xué)品手套。 其他防護(hù)：工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。工作完畢，淋浴更衣。單獨(dú)存放被毒物污染的衣服，洗后備用。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。 廢棄處置：廢棄處置方法： 用控制焚燒法處置。焚燒爐排出的鹵化氫通過(guò)酸洗滌器除去。14無(wú)水乙醇成分/組成信息 有害物成分 含量 CAS No. 一、燃燒爆炸危險(xiǎn)性燃燒性:不燃。危險(xiǎn)特性:與水和水蒸氣大量放熱，形成腐蝕性溶液。遇潮時(shí)腐蝕鋁、鋅和錫，并放出易燃易爆的氫氣。穩(wěn)定性：穩(wěn)定。避免接觸的條件：潮濕空氣。禁忌物： 強(qiáng)酸、

11、可燃物、二氧化碳、過(guò)氧化物、水。二、毒性及健康危害侵入途徑： 吸入、食入。毒性：腐蝕性。健康危害：本品有強(qiáng)烈刺激和腐蝕性。粉塵刺激眼和呼吸道，腐蝕鼻中隔；接觸眼睛和皮膚可引起灼傷；誤服可導(dǎo)致消化道灼傷，黏膜糜爛、出血和休克。三、急救皮膚接觸：脫去污染的衣著、用流動(dòng)清水沖洗。 眼睛接觸： 立即提起眼瞼，用流動(dòng)清水沖洗15分鐘，就醫(yī)。吸入：脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸暢通。必要時(shí)人工呼吸、就醫(yī)。食入： 誤服者給飲足量溫水，或催吐、就醫(yī)四、防護(hù)措施工程控制：生產(chǎn)過(guò)程密封，加強(qiáng)通風(fēng)。呼吸系統(tǒng)防護(hù)： 空氣濃度超標(biāo)時(shí)，應(yīng)該佩戴防毒面具。眼睛防護(hù)： 一般不需要特殊防護(hù)，高濃度接觸時(shí)可戴安全防護(hù)眼鏡。防護(hù)服

12、： 穿工作服。手防護(hù)： 必要時(shí)戴防護(hù)手套。其它：工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。15氫氧化鈉危險(xiǎn)性概述 健康危害： 本品有強(qiáng)烈刺激和腐蝕性。粉塵刺激眼和呼吸道，腐蝕鼻中隔；皮膚和眼直接接觸可引起灼傷；誤服可造成消化道灼傷，粘膜糜爛、出血和休克。 環(huán)境危害： 對(duì)水體可造成污染。 燃爆危險(xiǎn)： 本品不燃，具強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)刺激性，可致人體灼傷。 急救措施 皮膚接觸： 立即脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。 眼睛接觸： 立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。 吸入： 迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工

13、呼吸。就醫(yī)。 食入： 用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。 消防措施 危險(xiǎn)特性： 與酸發(fā)生中和反應(yīng)并放熱。遇潮時(shí)對(duì)鋁、鋅和錫有腐蝕性，并放出易燃易爆的氫氣。本品不會(huì)燃燒, 遇水和水蒸氣大量放熱, 形成腐蝕性溶液。具有強(qiáng)腐蝕性。 有害燃燒產(chǎn)物： 可能產(chǎn)生有害的毒性煙霧。 滅火方法： 用水、砂土撲救，但須防止物品遇水產(chǎn)生飛濺，造成灼傷。 接觸控制/個(gè)體防護(hù) 監(jiān)測(cè)方法： 酸堿滴定法；火焰光度法 工程控制： 密閉操作。提供安全淋浴和洗眼設(shè)備。 呼吸系統(tǒng)防護(hù)： 可能接觸其粉塵時(shí)，必須佩戴頭罩型電動(dòng)送風(fēng)過(guò)濾式防塵呼吸器。必要時(shí)，佩戴空氣呼吸器。 眼睛防護(hù)： 呼吸系統(tǒng)防護(hù)中已作防護(hù)。 身體防護(hù)： 穿橡膠耐酸堿服

14、。 手防護(hù)： 戴橡膠耐酸堿手套。 其他防護(hù)： 工作場(chǎng)所禁止吸煙、進(jìn)食和飲水，飯前要洗手。工作完畢，淋浴更衣。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。 16-萘酚 危險(xiǎn)性概述 健康危害：對(duì)眼睛、皮膚、粘膜有強(qiáng)烈刺激作用?？梢鸪鲅阅I炎。誤服后，能引起嘔吐、腹瀉、腹痛、痙攣、貧血、虛脫。有報(bào)道，還可引起溶血性貧血。 燃爆危險(xiǎn)：本品可燃，有毒，具強(qiáng)刺激性。 急救措施 皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。就醫(yī)。 眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。 吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。 食入：

15、飲足量溫水，催吐。洗胃，導(dǎo)泄。就醫(yī)。 危險(xiǎn)特性：遇明火、高熱可燃。 有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳、成分未知的黑色煙霧。 滅火方法：消防人員須戴好防毒面具，在安全距離以外，在上風(fēng)向滅火。滅火劑：霧狀水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 監(jiān)測(cè)方法：高級(jí)液相色譜法 工程控制：嚴(yán)加密閉，提供充分的局部排風(fēng)?，F(xiàn)場(chǎng)備有沖洗眼及皮膚的設(shè)備。 呼吸系統(tǒng)防護(hù)：可能接觸其粉塵時(shí)，必須佩戴防塵面具（全面罩）。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí)，應(yīng)該佩戴空氣呼吸器。 身體防護(hù)：穿連衣式膠布防毒衣。 手防護(hù)：戴橡膠手套。 其他防護(hù)：工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。及時(shí)換洗工作服。 避免接觸的條件：光照。 17合成路線的選擇理由：雖然2

16、-萘酚與無(wú)水乙醇作用法成本低，但雜質(zhì)多，產(chǎn)率低，對(duì)設(shè)備要求高。威廉遜法操作簡(jiǎn)單，制備過(guò)程對(duì)設(shè)備腐蝕小，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。從實(shí)驗(yàn)室的可行性方面是最具有優(yōu)勢(shì)的。選擇：威廉遜法18 產(chǎn)品用途，原料產(chǎn)品的理化常數(shù)指標(biāo) 繆杰 19二、產(chǎn)品的用途以及原料、產(chǎn)品的理化常數(shù)指標(biāo)產(chǎn)品用途： 醚類合成香料。主要用作橙花、草莓等香料的調(diào)合香料，也可直接作為橙花精使用。還可用作香皂香料。用于皂用的茉莉、橙花、古龍型等。可作為增甜和花香劑，常與甲基萘基甲酮、鄰氨基苯甲酸甲酯、橙葉油等共用。與芳樟醇和其酯類、松油醇和其酯類、苯乙酸異丁酯、少量十一內(nèi)酯等能很好協(xié)調(diào)混合。如與甲位戊基桂醛等沸點(diǎn)稍高的香料共用時(shí)效果更好。 20

17、2122 實(shí)驗(yàn)室草案以及分離提純的草案 徐健23儀器：100ml圓底燒瓶，燒杯，球形冷凝管，加熱套，布氏漏斗，抽濾瓶。試劑：4g（0.071mol）氫氧化鉀，無(wú)水乙醇，5g（0.035mol）-萘酚，3ml（0.037mol）溴乙烷。實(shí)驗(yàn)步驟（1）安裝帶有電動(dòng)攪拌的回流反應(yīng)裝置。在100ml圓底燒瓶中，加入4g（0.071mol）氫氧化鉀與50ml無(wú)水乙醇的混合液，然后加入5g（0.035mol） -萘酚，待溶解后慢慢加入3ml（0.037mol）溴乙烷。（2）在熱源上加熱回流1.5到2h。（3）反應(yīng)完畢，將反應(yīng)液倒入盛有150ml碎冰的燒杯中，冰充分?jǐn)嚢琛３闉V收集固體，用約20ml冷水分兩次