如何由环己酮制备己二酸

Question

如何由环己酮制备己二酸的具体方法，使用什么做氧化剂，还有需要别什么试剂？环己酮和氧化剂的用量是多少？具体实验过程是什么？要求实验最简单、方便、最合理。谢谢了……！！！ 急！！！

Answer 1

由环己酮制备己二酸的方法：
1、环己酮先用酸性的高锰酸钾氧化。
2、然后用溴水取代氢原子。
3、而后再用甲醇取代溴原子。
4、然后用高锰酸钾氧化羟基，得到两个羧基酸。

环己酮，有机化合物，为羰基碳原子包括在六元环内的饱和环酮。无色透明液体，带有泥土气息，含有痕迹量的酚时，则带有薄荷味。不纯物为浅黄色，随着存放时间生成杂质而显色，呈水白色到灰黄色，具有强烈的刺鼻臭味。与空气混合爆炸极与开链饱和酮相同。环己酮有致癌作用，在工业上主要用作有机合成原料和溶剂，例如它可溶解硝酸纤维素、涂料、油漆等。

己二酸（Adipic acid），又称肥酸，是一种重要的有机二元酸，能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等，并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等。己二酸是工业上具有重要意义的二元羧酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，产量居所有二元羧酸中的第二位。

Answer 2

WO
3
催化H
2
O
2
氧化环己酮合成己二酸
黎先财a� 曹小华a,b 徐常龙b
(a南昌大学理学院化学系 南昌330047;b九江学院化学化工学院 九江)
摘 要 以WO
3
为催化剂,在无有机溶剂和相转移催化剂的情况下,用H
2
O
2
氧化环己酮合成己二酸.探讨
了催化剂用量,H
2
O
2
用量,反应温度和时间等条件对反应的影响.在优化条件下:n(环己酮):n(H
2
O
2
):
n(WO
3
)=100:500:2,反应温度为120℃,反应6h,己二酸分离收率可达80�3%,纯度为99�8%;催化剂重复
使用5次后己二酸收率仍可达70�2%.
关键词 己二酸,环己酮,WO
3
,H
2
O
2
中图分类号:O643;O621 文献标识码:A 文章编号:1000�0518(2006)11�1249�04
2005�12�15收稿,2006�04�20修回
江西省自然科学基金(0520037)资助项目
通讯联系人:黎先财,男,教授,博士生导师;E�mail:[email protected];研究方向:无机和催化材料
己二酸是重要的有机化工原料和合成中间体,主要用于制造尼龙66,聚氨酯,增塑剂,高级润滑油
和食品添加剂等.目前,通常采用以环己醇和环己酮的混合物或环己醇为原料以HNO
3
氧化生产己二
酸,该方法工艺成熟,收率92%～96%,选择性较高,但设备腐蚀严重,并释放出大量的N
2
O[1],对大气
污染严重.质量分数为30%H
2
O
2
作为一种安全,温和,清洁,价廉易得的氧化剂,替代传统的高污染氧
化剂在有机合成中的应用越来越受到人们的重视[2].Noyori等[3]用Na
2
W0
4
为催化剂,[CH
3
(n�C
8
H
17
)
3
N]HS0
4
为相转移剂(PTC),用30%H
2
O
2
为氧源催化氧化环己烯合成了己二酸,Reed等[4]用KHSO
4
和
甲基三正辛基氯化铵(Aliquat336)来替代[CH
3
(n�C
8
H
17
)
3
N]HSO
4
.张英群等[5]研究了以磷钨酸为催
化剂,苄基三乙基铵为相转移催化剂,30%H
2
O
2
氧化环己烯合成己二酸;李华明等[6]报道了以30�0%
H
2
O
2
作氧化剂,二元羧酸或8�羟基喹啉等作助剂,杂多酸催化氧化环己烯合成己二酸,最高产率为
73�1%.李华明等[7]报道了以过氧杂多化合物催化H
2
O
2
氧化环己烯合成己二酸,但产率只有55�9%;
曹发斌等[8]用钨酸催化氧化环己烯合成己二酸.孟庆朝等[9]以磷钨酸为催化剂用30%H
2
O
2
氧化环己
醇合成己二酸,最高产率为70�6%.阎松等[10]报道了WO
3
催化H
2
O
2
氧化环己烯合成己二酸,最高产
率可达75�4%.考虑到相转移催化剂主要为铵盐,结构复杂,制备困难,成本高,污染重,而单独使用杂
多酸(盐)等作为催化剂时往往产率不高,催化剂回收困难.同时大多数方法采用环己烯或环己醇为原
料,价格较贵.
为了实现己二酸的绿色合成,本文采用相对廉价的环己酮为原料,在无有机溶剂及相转移催化剂情
况下,以WO
3
为催化剂催化H
2
O
2
氧化合成己二酸,取得了良好的实验效果.
1 实验部分
1.1 试剂和仪器
WO
3
,环己酮均为分析纯试剂,质量分数为30%的H
2
O
2
为化学纯试剂.MAGN�550型红外光谱仪
(美国Nicolet公司);英国BedeDI系统多功能X射线衍射仪;LS�601型激光粒度分析仪(广东珠海欧美
克公司).
1.2 己二酸的合成
在装有温度计和回馏冷凝管的100mL三颈烧瓶中加入适量的催化剂(粒度D
50
为33�25μm)和质
量分数为30%H
2
O
2
溶液,室温搅拌10～15min,然后加入10�5mL(9�8g约100mmol)环己酮,并开始
第23卷第11期应用化学Vol.23No.11
2006年11月 CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRY Nov.2006
加热,当达到所需温度时恒温反应一定时间.反应结束以后,在85℃时迅速减压抽滤,将WO
3
催化剂分
开,所得滤液冷却至室温,再放入冰箱中冷藏12h,抽滤并以20mL蒸馏水洗涤2次,经干燥后称重并计
算产率(分离产率).
1.3 产物分析
对干燥后的产物用B型管进行熔点测定,产物熔点在149～152℃,与文献值[9]151℃相符;用酸碱
滴定法(ZB/TG17003�86)测定产品纯度,结果表明多数条件下产物无须重结晶,纯度就可达99%以上;
产物IR谱图与标准谱图非常吻合.
2 结果与讨论
2.1 WO
3
和H
2
O
2
的用量对反应的影响
虽然WO
3
既不溶于水也不溶于酸,但在过量的H
2
O
2
溶液中,由于[O
2
]2-强的电负性,和WO
3
发生
配位作用生成过氧化钨酸(H
2
[W
2
O
3
(O
2
)
4
(H
2
O)
2
]).在H
2
[W
2
O
3
(O
2
)
4
(H
2
O)
2
]的作用下,环己酮经
Baeyer�Villiger氧化生成ε�己内酯,其再经水解并继续氧化得到己二酸[14].H
2
[W
2
O
3
(O
2
)
4
(H
2
O)
2
]作
为活性组分带来活性氧的同时又为溶液带来酸性,适宜的酸性对H
2
O
2
的氧化反应有较强的催化作
用[10～13].催化剂用量对己二酸收率的影响见图1.结果表明,当催化剂用量为2mmol时,己二酸的收
率最高,即底物/催化剂的摩尔比为100/2时催化活性最好.这是因为WO
3
用量过少时不能形成足够的
活性中心,而超过2mmol时又由于溶液的酸性过强,催化活性反而下降.无催化剂时己二酸的收率为
零,说明H
2
O
2
在无催化剂的条件下不能直接氧化环己酮生产己二酸.

Answer 3

这个问题啊！！好像是大学里面的，刚刚我们才学了有机化学，现在我来回答你，如果回答不正确，请见谅 1、环己酮先用酸性的高锰酸钾氧化。2、然后用溴水取代氢原子。3而后再用甲醇取代溴原子。 4、然后用高锰酸钾氧化羟基，得到两个羧基酸。 这个就是由环己酮制备己二酸的具体方法！ 如果不行的话，请原谅！！！朋友，你可以结合我的方法，尝试一下是否可以得到最终产物！！！！！ 最后，朋友后会有期了！