摘 要

对甲氧基苯乙酮是一种应用广泛的香料,可用做食品香料、配置高级化妆品和香皂等的香精。对甲氧基苯乙酮可以由苯甲醚和乙酸酐为反应物，通过酰基化反应制得。当前主要使用路易斯酸（无水AlCl₃）或Brönsted酸（氢氟酸、硫酸）等作为催化剂进行工业生产，其缺点为：环境污染严重、对设备有腐蚀性、后处理困难、催化剂使用量大等。

本文主要研究以磷钨酸为催化剂催化合成对甲氧基苯乙酮。研究了催化剂预处理温度、原料比、催化剂用量、反应温度和时间对产物收率的影响。实验结果显示，烘干磷钨酸的最佳温度为150℃，原料比n_{（乙酸酐）}：n_{（苯甲醚）}=1.5时，0.1mol苯甲醚催化剂磷钨酸用量为1.0g在100℃下反应1.5h产物收率为46.6%。催化剂回收时再生焙烧温度越高，催化效果越好。

关键词：磷钨酸；苯甲醚；酰化反应；对甲氧基苯乙酮

Abstract

Is a kind of important perfume, can be used in the preparation of advanced perfume and other flavors. P-methoxyacetophenone can anisole with acetic anhydride as raw material, prepared by acylation reaction. The industry mainly using Lewis acid (anhydrous aluminum chloride) or Brönsted Acid (HF and H₂SO₄) as a catalyst, there is a pollution of the environment, equipment corrosion, after processing difficulties and dosage of headlight shortcomings.

In this paper, the synthesis of methyl ethyl ketone with phosphorus acid as catalyst is studied in this paper. The effects of catalyst pretreatment temperature, raw material ratio, catalyst amount, reaction temperature and time on the yield of the product were studied. The experimental results show that the phosphotungstic acid best pretreatment temperature of 150 ℃, raw materials ratio n (acetic anhydride): n (benzene ether) = 1:5, 0.1mol anisole phosphotungstic acid catalyst dosage was 1.0g under 100 ℃ 1h reaction product yield was 48.6%; microwave radiation heating mode synthesis effect best, ultrasonic irradiation times, the traditional magnetic stirring heating effect is the worst. Recovery of the catalyst, the higher the calcination temperature, the better the catalytic effect.

Key words: phosphorus acid; phenyl ether; acyl reaction;

目录

磷钨酸催化合成对甲氧基苯乙酮 I

摘要 I

关键词： I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 对甲氧基苯乙酮的性质 2

1.3 杂多酸催化剂 2

1.3.1 杂多化合物的研究历史 3

1.3.2 杂多酸催化剂的催化原理 3

第二章 实验部分 5

2.1 实验药品 5

2.2 实验仪器 5

2.3 实验原理 6

2.4 磷钨酸的预处理 6

2.5 对甲氧基苯乙酮的合成 6

2.5.1 粗产物的合成 6

2.5.2 产品精制 7

2.5.3 红外光谱分析原理 7

2.5.4 气相色谱分析原理 7

2.6 实验步骤 8

2.6.1 对磷钨酸进行热重分析。 8

2.6.2 催化剂预处理温度的影响 8

2.6.3 不同温度条件下的反应 9

2.6.4 不同投料比条件下的反应 9

2.6.5不同反应时间条件下的反应 10

2.6.6 不同磷钨酸用量条件下的反应 11

2.7　催化剂的回收与再生 12

第三章 结论分析 13

3.1 合成产率的影响因素 13

3.1.1 磷钨酸预处理温度 13

3.1.2 反应时间 14

3.1.3 反应温度 15

3.1.4反应物的摩尔比 16

3.1.5 催化剂的用量 16

3.2 产物谱图分析 17

3.2.1 红外分析 17

3.2.2 高效气相色谱分析 18

3.3 催化剂的再生 18

第四章 结论与展望 20

4.1结论 20

4.2 展望 20

参考文献： 21

致谢 24

第一章 绪论

1.1 引言

对-甲氧基苯乙酮是一种重要的香料^[1]，可用于配制高级香水以及其他香精。具有浓郁的山楂香气，是含羞、山楂等香型香精不可缺少的原料。常用于高级化妆品和皂用香精中，在肥皂中有很高的稳定性，亦可作果实食品香精。我国 GB 2760-86规定为允许使用的食用香料，主要用于配制香荚兰豆、果仁、奶油和烟草等型香料。也用于防晒剂和有机合成，生产对甲氧基苯乙酸用作葛根素的中间体，以及液晶单体的生产。由苯甲醚与醋酐经乙酰化而得。目前化工生产其所需原料主要有：苯甲醚，乙酰氯，三氯化铝，液碱，二氯乙烷以及稀盐酸。

有很多文献对合成对甲氧基苯乙酮的合成方法进行了报道^[27-29]，通常都是使用合适的催化剂和酰化试剂在一定条件下通过富克酰基化反应酰化苯甲醚合成^[29-33]。目前工业上合成对甲氧基苯乙酮的方法是通过催化剂催化酰化苯甲醚制备的。通常使用的催化剂是强酸型催化剂和路易斯酸，这些催化剂容易与酰化剂发生络合反应，所以催化剂通常需要过量许多，过量的催化剂会使得产物的后处理中产生大量的废金属和废酸。由于这类催化剂具有腐蚀性所以会设备的严重腐蚀，同时该类催化剂对环境有严重的污染。所以该反应的研究趋势为寻找一种绿色催化剂。

对于新催化剂的要求是是：减少副反应的发生，具有较高的催化活性，催化剂本身性质稳定，毒害作用较低，催化剂对设备损伤较小、再生方法简单，与产品分离容易^[2]。近年来，各国研究人员对于催化合成芳酮进行了大量的研究工作。目前已研究出一些固体催化剂如：分子筛催化剂、沸石、白土、杂多酸等。最近有人开发出路易斯酸离子液体作为合成对甲氧基苯乙酮的催化剂，该催化剂在固体的不挥发性的同时具有液体酸高反应活性位的优点，且该物质腐蚀性低，作为催化剂是易与产品分离，而且该物质的重复利用率较高。杂多酸由于其高催化活性、再生容易以及其强酸性使得人们极为关注。关于杂多酸作为催化剂催化酯化反应和烷基化反应的报道有很多，而关于杂多酸用于和成芳酮方面的报道则不是很多。