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芴酮是芴的重要衍生物, 是染料、 感光材料中間體的合成原料。 由芴氧化制備芴酮采用相轉(zhuǎn)移催化技術(shù), 以空氣為氧化劑, 反應(yīng)本身符合原子經(jīng)濟性反應(yīng)的標準, 是一種綠色合成方法。
在本課題組的前期研究中, 發(fā)現(xiàn)芴與芴酮可形成共熔體, 開發(fā)了以產(chǎn)物芴酮作為溶劑的相轉(zhuǎn)移催化氧化芴制備芴酮的新方法。 為尋找新方法的理論支持, 筆者設(shè)計了近似測定芴與芴酮的低共熔點及其組成的實驗方法。 該實驗方法簡單、 快速、 易于操作, 適合作為基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué)實驗。
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目前芴酮制備工藝主要有三種主要方法 : 氣相氧化法 、 液相氧化法和空氣液相氧化法 。
空氣氣相氧化法原理是采用 固定床管式反應(yīng)器 , 芴以氣態(tài)形式同空氣一道通過固態(tài)催化劑床層發(fā)生反應(yīng) , 反應(yīng)物經(jīng)凝華 、 精制得到芴酮 。 目前公布的空氣氣相氧化法有 : 芴汽化后和空氣 的混合物在 V —Fe 系催化劑催化下可以得到芴酮為主的混合物 ; 芴以氣態(tài)形式同空氣在高于 380 oC 的固相催化劑床層 中反應(yīng) ,芴很容易發(fā)生深度氧化 , 生成各種難 以分離的雜質(zhì) 。
芴的氣相氧化反應(yīng)是 由平行反應(yīng)和連串反應(yīng)組成 的發(fā)雜反應(yīng) ,反應(yīng)過程 中會放出大量的熱 , 不僅使反應(yīng)過程不易控制 , 還會造成過度氧化 , 且反應(yīng)時間常 , 反應(yīng)溫度高, 催化劑制備昂貴 , 相 比至下液相氧化法具有反應(yīng)溫度低 , 反應(yīng)選擇性轉(zhuǎn)化率高 、 過程中不會發(fā)生不可控反應(yīng) 、 反應(yīng)裝置簡單和一次性投資低等優(yōu)點 , 因此不僅適于小規(guī)模生產(chǎn) , 生產(chǎn)靈活性也很高 。
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精制芴酮的制取
取工業(yè)芴酮20g放入5~50%的20~ 100ml水溶液中,在50~100C溫度下恒溫1~5小時,并不斷攪拌,然后冷卻千燥,完成精制芴酮過程。
按照本發(fā)明的芴酮制備方法,原料芴可以是任何種類的芴,對原料的純度也沒有很嚴格的限制,一般大于60%,優(yōu)選大于80%,含分子氧的氣體優(yōu)選壓縮空氣。
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