aldol反应,肉桂醛、季戊四醇的合成.ppt

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1、酸碱Aldol催化缩合反应机理及肉桂醛和季戊四醇的合成主要内容1、Aldol缩合机理2、肉桂醛的工艺合成3、季戊四醇的工艺合成1、Aldol反应（AldolReaction)具有α-Ｈ的醛，在碱催化下生成碳负离子，然后碳负离子作为亲核试剂对醛酮进行亲核加成，生成β－羟基醛，β－羟基醛受热脱水成不饱和醛。在稀碱或稀酸的作用下，两分子的醛或酮互相作用，其中一个醛（或酮）分子中的α-氢加到另一个醛（或酮）分子的羰基氧原子上，其余部分加到羰基碳原子上，生成一分子β-羟基醛或一分子β-羟基酮的反应。即亲核试剂与亲电的羰基基团（及类似的基团）的反应。羟醛缩合反应的机

2、理含有活性α氢原子的化合物如醛、酮、羧酸和酯等，在催化剂的作用下与羰基化合物发生亲核加成，得到α-羟基醛或酸。有α氢原子的化合物如醛、酮、羧酸和酯分子中，由于羰基的吸电子诱导作用以及碳氧双键和α碳上碳氢σ键之间的σ-π超共轭效应，使得α碳上氢上的电子云密度较低，具有较强的酸性和活性。羟醛缩合分类分子内自身缩合分子间自身缩合交叉羟醛缩合，克莱森-斯密特（Claisen-Schmidt）缩合反应2、肉桂醛肉桂醛：醛类有机物，黄色黏稠状液体，大量存在于肉桂等植物体内。桂皮的特殊香味就是来源于这种化合物.肉桂树皮中所含有的挥发油中90%都是肉桂醛。自然界中天然存

3、在的肉桂醛均为反式结构，该分子为一个丙烯醛上连接上一个苯基，因此可被认为是一种丙烯醛衍生物。肉桂醛颜色是因为π→π*跃迁而产生的，而共轭结构的存在使得肉桂醛的吸收光谱进入可见光波段。肉桂醛的合成一般采用分馏肉桂树皮所含有的挥发油的方法获取，这一方法最简便经济。化学合成肉桂醛的方法有许多种，如可以通过氧化肉桂醇获得。更常见的一种合成是用苯甲醛和乙醛在催化剂（如稀碱或聚乙二醇[3]）作用下通过羟醛缩合反应后再通过加热或用酸酐脱去一分子水生成。这种羟醛缩合后再脱水生成α，β-不饱和醛（酮）的方法也被称作肉桂醛缩合。原理缺点由于常温下苯甲醛不溶于水，合成过程往往

4、需要强拌以使反应物与催化剂充分接触或者采用相转移催化剂．NaOH催化剂反应后需要中和，不可避免地产生盐废弃物，因此现有的合成工艺排污量大，对环境污染严重肉桂醛的绿色合成利用NCW自身具有的酸碱催化能力以及优良的溶解性能，尝试了以苯甲醛和乙醛为原料，以NCW为反应介质，在不外加任何催化剂的条件下合成肉桂醛利用NCW作为介质的优点以苯甲醛和乙醛为原料，不需外加任何催化剂即可在近临界水中发生缩合反应生成肉桂醛，避免了常规合成方法中催化剂和有机溶剂的使用，省去了后续的中和分离步，不产生盐类副产物，是一种环境友好的合成方法．应用香料:用作食品添加剂，含量不超过0.

5、5%。常作为香水的成分。农药:肉桂醛常被用于杀灭真菌。肉桂醛的低毒性与所具有的特殊性质使其很适合用作农药。肉桂醛也是一种有效的杀虫剂，抗菌素:口香糖中含有的肉桂醛成分能抑制口腔中超过50%的细菌的生长。抗癌药物:肉桂醛可以抑制人黑色素瘤A375型细胞的扩散、增值与肿瘤的生长。其它:肉桂醛可作为钢铁与其它有色金属合金的防锈剂。与其它药品混合后，肉桂醛也可以用作分散剂、溶剂与表面活性剂。注意肉桂醛由于其低毒性被广泛应用于农业生产，但肉桂醛对皮肤具有刺激性。3、季戊四醇季戊四醇也称2，2-双（羟甲基）-1，3-丙二醇，它是由甲醛、乙醛在碱金属或碱土金属氢氧化物

6、催化下而合成的。物理性质：白色结晶或粉末，略有甜味，基本无毒，在空气中很稳定，不易吸水，溶于水，熔点262℃，沸点276℃/4.0千帕，相对密度1.399（25/4℃），折光率1.548，溶于乙醇、甘油、乙二醇、甲酰胺，不溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和石油醚等。用途：用于制造醇酸树脂和油漆，制造塑料稳定剂和增塑剂，并用于制造四硝基季戊四醇起爆炸药等。合成季戊四醇的方法Cannizzaro缩合法，即氢氧化钙法氢氧化钠法离子交换催化法光和γ-射线辐射法混合碱法Cannizzaro缩合法氢氧化钙法是以氢氧化钙作为碱性催化剂，简称钙法。钙法原材料成本虽然低廉，但

7、后处理必须增加沉淀和过滤步骤以除去钙离子。此外，产品中残余钙灰，在高温下对季戊四醇的分解有催化作用。有些研究更认为，二价钙离子也会催化甲醛缩合为甲醛聚糖的副反应，对提高季戊四醇的收率不利。氢氧化钠法：简称钠法，是以氢氧化钠作为碱性催化剂。氢氧化钠的价格虽然较贵，但由于副产物甲酸钠易溶于水，后处理的步骤减少。产品中钠灰的存在并不促使季戊四醇的分解反应。根据反应温度的不同，钠法又分为高温法和低温法。高温法使反应的温度控制在40～80℃，在反应终了时升温至85℃，以甲醛自身的Cannizzaro反应破坏过量甲醛。低温法则将反应温度控制在25～30℃，以减少副反

8、应。钠法和钙法缺点传统的结晶方法也存在不足，大量的产品尚未结晶分离下来，就随着2