1、對叔丁基苯甲酸甲酯的合成 synthesis of P-butyl-benzoic acid methyl ester開題報告 姓名：武衛(wèi)龍 指導(dǎo)教師：張小博1一、對叔丁基苯甲酸甲酯的理化性質(zhì)物理性質(zhì)：對叔丁基苯甲酸甲酯為無色至微黃色液體密度：0.995 沸點：122-124C 折射率：1.509-1.511，其在紅外區(qū)有吸收；化學(xué)性質(zhì)：對叔丁基苯甲酸甲酯是一個空間位阻較大的酯，具有酯的大多數(shù)性質(zhì)，在稀的酸或堿條件下能發(fā)生水解、親核取代、親電取代等反應(yīng)。正因為其具有的獨特的化學(xué)和物理性質(zhì)使其有多方面用途。2二、目前合成方法研究情況目前其主要合成方法有硫酸催化酯化合成法、無水三氯化鐵催化合成法、

2、甲基磺酸催化合成法、對甲苯磺酸催化合成法、硫酸鈦催化合成法。31、硫酸催化酯化對叔丁基苯甲酸甲酯的合成 原料： 4-叔丁基苯甲酸和甲醇 催化劑：濃硫酸 條件：常壓加熱至回流酯化反應(yīng) 優(yōu)點產(chǎn)率高 缺點有機物易失水、碳化、反應(yīng)時間長，提純產(chǎn)物處理繁瑣，對環(huán)境污染、廢水排放量大等問題，且濃H2SO4嚴(yán)重腐蝕生產(chǎn)設(shè)備。2、無水三氯化鐵催化合成對叔丁基苯甲酸甲酯原料：對叔丁基苯甲酸和甲醇 催化劑：無水三氯化鐵 條件：采用蒸餾分水工藝，回流溫度。優(yōu)點：轉(zhuǎn)化率高，操作方便，條件易控制，后處理簡單，減少了工業(yè)生產(chǎn)中無機酸對設(shè)備的腐蝕。 不足：無水FeCl3極易水解,反應(yīng)需在嚴(yán)格無水條件下進行, 并且反應(yīng)過程中

3、需持續(xù)分水,不適于工業(yè)生產(chǎn)。43、甲基磺酸催化合成對叔丁基苯甲酸甲酯 原料：對叔丁基苯甲酸和甲醇 催化劑：甲基磺酸,條件：加熱回流反應(yīng)。（分兩階段）優(yōu)點：該方法產(chǎn)率高( 95. 3% ) 、工藝簡單、無副反應(yīng)、無需帶水劑。甲基磺酸作為可生物降解的均相催化劑應(yīng)用廣泛。缺點：操作過程較復(fù)雜且需較長反應(yīng)時間，需大量過量的甲醇而甲醇需經(jīng)化工過程獲得。4、對甲苯磺酸為催化劑合成對叔丁基苯甲酸甲酯 原料：對叔丁基苯甲酸與甲醇 催化劑：甲苯磺酸 條件：65C加熱回流 優(yōu)點：酯化率高反應(yīng)活性高、后處理簡單、廉價易得、性質(zhì)溫和、副反應(yīng)少的特點，防止設(shè)備被腐蝕，大大減少了廢液的排放量，環(huán)境友好。 缺點：需醇量大、

4、反應(yīng)時間較長，需選擇合適帶水劑。 55、硫酸鈦催化合成對叔丁基苯甲酸甲酯 采用硫酸鈦（TiO2-H2SO4）催化劑，用對叔丁基苯甲酸與甲醇為原料來合成對叔丁基苯甲酸甲酯。 優(yōu)點：收率較高，操作方便，條件易控制，后處理簡單，減少了無機酸對設(shè)備的腐蝕。 缺點：硫酸鈦作催化劑用量較大且為防止變性必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度、PH值等條件。6一、對叔丁基苯甲酸甲酯的應(yīng)用及發(fā)展對叔丁基苯甲酸甲酯是一種重要的醫(yī)藥化工中間體及有機合成中間體。廣泛應(yīng)用于化學(xué)合成、制藥行業(yè)、化妝品、藥品、香精香料等行業(yè)，市場的年需求量非常大，因此對對叔丁基苯甲酸甲酯合成方法研究具有重要的現(xiàn)實意義 。例如其主要用途之一就是用來生產(chǎn)防曬劑

5、阿伏苯腙(又名4-叔丁基-4-甲氧基二苯酰甲烷, 巴1789) ,7阿伏苯腙是一種高效防曬劑,能吸收UV-A,與吸收UV-B的抗紫外線吸收劑混合使用可完全吸收280-380nm的紫外光。因此,阿伏苯腙廣泛用于化妝品中,具有抗皺、延緩衰老,抵御光、熱、潮濕對皮膚侵害的功能。 隨著我國對叔丁基苯甲酸甲酯市場的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點。了解國內(nèi)外對叔丁基苯甲酸甲酯生產(chǎn)核心技術(shù)的研發(fā)動向、技術(shù)應(yīng)用及趨勢對于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，提高市場競爭力十分關(guān)鍵。其中核心環(huán)節(jié)的對叔丁基苯甲酸甲酯的合成方法的改進有重要的實際價值意義。 8三、設(shè)計的步驟安排1.次設(shè)計的核心內(nèi)容

6、是反應(yīng)器的計算與選型，其中設(shè)計到的知識很多，也有大量的計算，其中需要用到的數(shù)據(jù)（如物系各組分的密度等等數(shù)據(jù)）都要經(jīng)過認真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟樵?，然后利用物料衡算得出結(jié)（11.11.1-11.12.20）。2.利用物料衡算數(shù)據(jù)進行能量衡（12.1.1-12.1.1）3.完成對反應(yīng)器等設(shè)備的選型后，要進行反復(fù)的核算（12.1.16-12.1.30）4.工段的車間布置與管道的計算與設(shè)計：這階段的內(nèi)容主要通過查詢相關(guān)工程設(shè)計方面的資料進行設(shè)計。（12.2.1-12.2.19）。5.對設(shè)計需要的部分繪制工程圖：這部分需要的就是工程制圖和AUTOCAD的相關(guān)知識，再把整個設(shè)計內(nèi)容進行整理。（12.2.20-12.3.

7、20）。9四、結(jié)論 通過對以上方法的介紹我們得出對對叔丁基苯甲酸甲酯合成方法的改進應(yīng)主要考慮其所使用的催化劑種類數(shù)量、帶水劑帶水效果及操作條件（能耗、溫度、壓力、設(shè)備要求、產(chǎn)品的分離）以及對生產(chǎn)量的要求和原料利用情況。 我們選用以對叔丁基苯甲酸和甲醇為原料，以對甲苯磺酸為催化劑，回流溫度下制備對叔丁基苯甲酸甲酯同時采用苯作為帶水劑（與水形成共沸物）。因為對甲苯磺酸易溶于水、醇和醚，難溶于苯、甲苯和二甲苯等苯系溶劑沸點為140，采用此催化劑具有催化活性高、后處理簡單、廉價易得、性質(zhì)溫和、副反應(yīng)少的特點，同時可防止設(shè)備被腐蝕，大大減少了廢液的排放量?？傮w上克服了先前合成方法的不足，既達到生產(chǎn)要求又在經(jīng)濟上具有可行性。10五、計劃進度及其內(nèi)容2011.09.102011.11.04:完成文獻綜述及開題報告并參加開題答辯