超臨界二氧化碳合成水楊酸的研究.pdf

1、水楊酸(Salicylic acid)又名鄰羥基苯甲酸，是食品工業(yè)、精細(xì)化學(xué)工業(yè)以及醫(yī)藥工業(yè)中的重要的原料和中間體。近幾年來(lái)，隨著水楊酸的許多新用途被開發(fā)出來(lái)，其市場(chǎng)需求量也越來(lái)越大。目前，國(guó)內(nèi)外合成水楊酸的工藝主要有溶劑法Kolbe-Schmitt反應(yīng)和氣固法Kolbe-Schmitt反應(yīng)。但是這兩種生產(chǎn)工藝水楊酸的得率非常低，而且均存在著操作過(guò)程復(fù)雜、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、能量消耗大、溶劑具有毒性且回收過(guò)程復(fù)雜、容易產(chǎn)生污染等缺點(diǎn)。因此，尋找

2、一條簡(jiǎn)單、綠色的合成水楊酸的途徑具有重要意義。
　　 超臨界CO2作為一種替代反應(yīng)介質(zhì)和溶劑的綠色化學(xué)物質(zhì)，在萃取分離和化學(xué)合成反應(yīng)中得到了成功的應(yīng)用。此外，對(duì)于CO2的固定和資源化利用也已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。因此，研究超臨界CO2參與的有機(jī)合成反應(yīng)無(wú)論是從環(huán)境角度（綠色合成）還是能源角度（CO2的資源化利用），都具有重要意義。
　　 本文綜述了水楊酸的生產(chǎn)現(xiàn)狀，重點(diǎn)闡述了水楊酸的生產(chǎn)工藝和應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上開展了超臨

3、界CO2合成水楊酸的研究。論文共進(jìn)行了四個(gè)方面的研究工作，研究結(jié)果如下:
　　 1)確定水楊酸的檢測(cè)條件:選擇高效液相色譜法對(duì)水楊酸進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)確定水楊酸的檢測(cè)條件為:色譜柱為Inertsil ODS-SP(4.6 mm×250 mm，5μm);柱溫為30℃;檢測(cè)波長(zhǎng)為303nm;流動(dòng)相為甲醇∶磷酸水溶液為50∶50，其中磷酸水溶液的比例為V磷酸∶V水=1∶50;流速為1.0 mL/min。
　　 2)合成水楊酸催化劑

4、的選擇:對(duì)11種堿金屬催化劑的催化性能進(jìn)行比較，最終選出最佳催化劑:碳酸鉀。最佳催化劑用量為苯酚與碳酸鉀的質(zhì)量比為1∶0.7。
　　 3)確定合成水楊酸的最佳工藝條件:在超臨界合成反應(yīng)裝置中，碳酸鉀的催化作用下，超臨界二氧化碳和苯酚直接合成水楊酸。實(shí)驗(yàn)確定水楊酸的最佳合成條件是:溫度180℃，壓力8.0 Mpa，時(shí)間2.5 h。在此最佳條件下，重復(fù)合成水楊酸平均得率為82.47％。
　　 4)探討了超臨界狀態(tài)下合成水楊酸