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化學(xué)性質(zhì)

苯甲酸是法國人在1618年首先發(fā)現(xiàn)的。

19世紀(jì)50一70年代,從苯甲酰氨基乙酸中提取了生產(chǎn)藥品所需的少量苯甲酸。

19世紀(jì)70年代,從鄰苯二甲酸與氫氧化鈣加熱生產(chǎn)的鄰苯二甲酸鈣鹽中回收苯甲酸。

19世紀(jì)90年代,用苯次甲基三氯水解法生產(chǎn)苯甲酸。第一次世界大戰(zhàn)后出現(xiàn)了一些新的生產(chǎn)方法,其中鄰苯二甲酸酐,鄰苯二甲酸氣相或液相脫羧生產(chǎn)苯甲酸是主要的生產(chǎn)方法。第二次世界大戰(zhàn)后,甲苯液相空氣氧化法迅速發(fā)展起來,逐漸成為生產(chǎn)苯甲酸的主要方法。

20世紀(jì)中期開始以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)苯甲酸。首先用甲苯液相空氣氧化法生產(chǎn)苯甲酸的是美國聯(lián)合(Allied)化學(xué)公司。

1961一1964年美國陶氏(Dow)化學(xué)公司、Amoeo化學(xué)品公司和意大利SNIA粘膠公司先后建廠投產(chǎn),除Amoco化學(xué)品公司用鈷鹽和錳鹽及少量溴化物作催化劑外,其余公司都只用鈷鹽和錳鹽作催化劑。蘇聯(lián)一直采用鄰苯二甲酸酐脫羧法生產(chǎn)苯甲酸,直到1977年才開始以甲苯液相空氣氧化法生產(chǎn)苯甲酸。

在70年代中國已主要以甲苯液相空氣氧化法生產(chǎn)苯甲酸。70年代末期正在進(jìn)行甲苯氣相空氣氧化制苯甲酸,苯甲醛空氣氧化制苯甲酸,甲苯液相或氣相空氣氧化制苯甲醛與苯甲酸的研究,但未見工業(yè)化報道。近年來各國只是在催化劑的組成(有Co一Mn一Br、Co—Mn—Li、Co—Mn一Pb、Co一Zn一Br、Mn一Ni一Br及V等體系)、副產(chǎn)物的回收利用和產(chǎn)品精制等方面對甲苯液相空氣氧化法進(jìn)行一些改進(jìn)。

20世紀(jì)60年代以來,由于開發(fā)了用苯甲酸生產(chǎn)苯酚、對苯二甲酸和己內(nèi)酰胺的方法,苯甲酸的產(chǎn)量才快速增長。

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

苯甲酸是苯環(huán)上的一個氫被羧基(—COOH)取代形成的化合物。苯甲酸的羰基與苯環(huán)平面分別成15°時,原子(基團(tuán))的空間作用能最低,成優(yōu)勢構(gòu)象,間位具有較高電荷密度,在親電取代反應(yīng)中羰基(—COR)為間位定位基 。

理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

11.png

苯甲酸是有光澤的、白色的、單斜品薄片狀或針狀結(jié)品。質(zhì)輕,無氣味或微有類似安息香或苯甲醛的氣味。它的蒸氣有很強(qiáng)的刺激性,吸入后易引起咳嗽。能隨水蒸氣揮發(fā)。在約100 ℃時開始升華   。

 

1 g苯甲酸溶于2.3 mL冷乙醇、1.5 mL沸乙醇、4.5 mL氯仿、3 mL乙醚、3 mL丙酮、30 mL四氯化碳、10 mL苯、30 mL二硫化碳、23 mL松節(jié)油。水中溶解度隨堿性物質(zhì)(如硼砂、磷酸三鈉)的存在而增加   。

苯甲酸的常用物理性質(zhì)數(shù)據(jù)如下表所示  :

苯甲酸常用物理數(shù)據(jù)

項(xiàng)目

數(shù)值

升華溫度(℃)

100

折射率

15 ℃

1.53974

131.9 ℃

1.504

臨界常數(shù)

溫度(℃)

479

壓力(kPa)

4468.4

密度(g/cm3

0.358

壓縮因子

0.244

偏心因子

0.62

離解常數(shù)25 ℃(Ka)

6.339X10-3

液體密度(g/cm3

130 ℃

1.078

160 ℃

1.049

190 ℃

1.019

220 ℃

0.9873

蒸氣壓(KPa)

96.0 ℃

0.1

146.7 ℃

2.7

186.2 ℃

13.3

249.2 ℃

101.3

摩爾熱容[J/(mol·℃)]

180 ℃

232.95

210 ℃

240.91

240 ℃

248.99

270 ℃

257.32

蒸發(fā)潛熱(J/mol)

130 ℃

59323

160 ℃

57355

190 ℃

55270

220 ℃

53043

在水中溶解度(g/100g水)

0 ℃

0.17

25 ℃

0.34

50 ℃

0.85

80 ℃

2.75

其他溶劑中溶解度25 ℃(g/100g溶劑)

無水乙醇

58.4

乙醚

40.8

氯仿

15.02

甲苯

10.6

甲醇(23 ℃)

71.5

四氯化碳

4.14

丙酮

55.6

12.17

乙烷(17 ℃)

0.94

氣體粘度(mPa·s)

400K

86.78x10-4

600K

129.44x10-4

800K

170.19x10-4

液體粘度(mPa·s)

130 ℃

1.29

160 ℃

0.9

190 ℃

0.659

 

化學(xué)性質(zhì)

苯甲酸是最簡單的芳香族羧酸,具有芳香性,也具有羧酸的性質(zhì),因此可發(fā)生兩大類化學(xué)反應(yīng),一是苯環(huán)上的取代反應(yīng),二是羧基的反應(yīng)。苯甲酸是弱酸,比脂肪酸強(qiáng)。它們的化學(xué)性質(zhì)相似,都能形成鹽、酯、酰鹵、酰胺、酸酐等,都不易被氧化。苯甲酸的苯環(huán)上可發(fā)生親電取代反應(yīng),主要得到間位取代產(chǎn)物。

在羧基上的反應(yīng)

(1)轉(zhuǎn)變成鹽

苯甲酸在水中電離常數(shù)Ka=6.4×10-5(25 ℃),苯甲酸的酸性稍強(qiáng)于環(huán)己烷甲酸,這是由于苯環(huán)上的sp2雜化碳原子電負(fù)性較大,給電子作用較弱??梢耘c堿或者堿性物質(zhì)反應(yīng)  。

1.png

與碳酸氫鈉反應(yīng)

(2)轉(zhuǎn)變成酯

苯甲酸與醇(如甲醇、丁醇、芐醇等)反應(yīng),生成相應(yīng)的酯。例如  :

2.png

與醇反應(yīng)

(3)轉(zhuǎn)變成酰氯

苯甲酸中的羥基被氯取代生成苯甲酰氯[98-88-4],用于這個反應(yīng)的含氯試劑有五氯化磷、三氯化磷和亞硫酰氯。例如   :

3.png

轉(zhuǎn)變成酰氯

(4)轉(zhuǎn)變成酸酐

苯甲酸與脫水劑一起加熱時,兩分子苯甲酸脫去一分子水生成苯甲酸酐[93-97-0]。常用乙酸酐作脫水劑,磷酸作催化劑。

4.png

轉(zhuǎn)變成酸酐

(5)轉(zhuǎn)變成酰胺

苯甲酸與苯胺在180~190 ℃的溫度下反應(yīng),生成苯甲酰苯胺(N-苯甲酰替苯胺),該反應(yīng)的產(chǎn)率約為84%。

5.png

轉(zhuǎn)變成酰胺

(6)氧化反應(yīng)

用苯甲酸的銅鹽作催化劑,用氧氣氧化苯甲酸,可生成苯酚和二氧化碳。

6.png

氧化反應(yīng)

(7)還原反應(yīng)

在Al(NO3)和Mn(NO3)2配制的催化劑下,苯甲酸可以和氫催化還原得到苯甲醛 。

還原反應(yīng)7.png

在苯環(huán)上的取代反應(yīng)

苯甲酸在苯環(huán)上發(fā)生親電取代反應(yīng),苯環(huán)上的氫原子和苯的氫原子一樣,可被各種原子或原子團(tuán)取代,但苯甲酸苯環(huán)上的段基是吸電子基,是使苯環(huán)鈍化的間位定位基,因此苯甲酸的磺化、硝化和氯化等取代反應(yīng)比苯的相應(yīng)反應(yīng)要困難一些,使用催化劑和提高反應(yīng)溫度,可以克服這種鈍化趨勢  。

8.png

硝化反應(yīng)

在苯環(huán)上的加氫反應(yīng)

在金屬鉑作催化劑的情況下,苯甲酸氫化生成六氫苯甲酸,它是生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的中間體。添加水可使還原速度增快,反應(yīng)溫度和壓力應(yīng)比羧基還原時低 。

9.png

苯環(huán)上的加氫反應(yīng)

脫羧反應(yīng)

苯甲酸可以在加熱條件下,脫去羧基并生成二氧化碳,即發(fā)生脫羧反應(yīng)(屬于取代反應(yīng)),反應(yīng)溫度約為150~170 ℃。

10.png脫羧反應(yīng)

與金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)

苯甲酸可以與格林試劑、甲基鋰等金屬有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng),生成對應(yīng)的金屬有機(jī)化合物。其中,苯甲酸與甲基鋰反應(yīng)是制備酮的一般方法。

11.png

與甲基鋰反應(yīng)


安全信息

環(huán)境危害

  • 水產(chǎn)植物

藻類EC50:綠藻>10 mg/L,14天;魚LC50:西部蚊魚,180 mg/L,96小時。

  • 持久性和可降解性

關(guān)于這種物質(zhì)的可降解性無相關(guān)數(shù)據(jù)。

  • 生物累積潛力

在正辛醇與水中的配分系數(shù)(log Kow):1.87;生物濃縮因子(BCF):5.3。

  • 土壤中的流動性

無相關(guān)數(shù)據(jù)

  • 其他不利影響

預(yù)計(jì)本物質(zhì)不會產(chǎn)生其他不利環(huán)境影響(例如臭氧消耗、光化學(xué)臭氧生成潛力、內(nèi)分泌干擾、全球變暖潛力)。

健康危害

侵入途徑:吸入、皮膚接觸、眼睛接觸、食入。

吸入:刺激呼吸系統(tǒng);皮膚接觸:引起皮膚刺激;眼睛接觸:導(dǎo)致嚴(yán)重的眼睛損傷;食如:吞食有害。

嚴(yán)重刺激眼睛。癥狀可能包括刺痛、撕裂、發(fā)紅、腫脹和視力模糊??赡軐?dǎo)致永久性眼睛損傷,包括失明?;覊m可能刺激呼吸道、皮膚和眼睛。皮膚刺激,可能導(dǎo)致發(fā)紅和疼痛 。

危害防治

  • 泄漏應(yīng)急處理

切斷火源,勿使用帶火花工具。避免在清潔過程中產(chǎn)生粉塵。避免接觸皮膚或吸入溢出物、灰塵或蒸汽。驅(qū)散不相關(guān)人員。除非穿上適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服,否則不要觸摸損壞的容器或溢出的藥品。進(jìn)入封閉空間前,先通風(fēng)。將清理的化學(xué)廢物放置在標(biāo)有清楚標(biāo)簽的容器中。用水清洗污染區(qū)域。按照相關(guān)規(guī)定收集和處理溢出物。這種藥品及其容器必須作為危險廢物處置。

  • 防護(hù)措施

呼吸系統(tǒng)防護(hù):佩戴防塵口罩。

眼睛/面部防護(hù):佩戴有側(cè)護(hù)罩的安全眼鏡(或護(hù)目鏡)。

防護(hù)服:建議使用不透水圍裙。

手防護(hù):戴耐化學(xué)手套。

其它:始終遵守良好的個人衛(wèi)生措施,如進(jìn)食、飲用、吸煙前先清洗,定期清洗工作服和防護(hù)設(shè)備,以清除污染物。

  • 急救措施

皮膚接觸:立即脫掉所有被污染的衣服。用肥皂和水徹底清洗皮膚幾分鐘。如果刺激持續(xù)發(fā)展,請就醫(yī)。

眼睛接觸:取下防護(hù)眼鏡。翻開眼皮并及時用大量清水沖洗眼睛。如果刺激持續(xù)發(fā)展,請就醫(yī)。

吸入:如果呼吸困難,轉(zhuǎn)移到新鮮空氣處,并保持呼吸舒適的姿勢休息。對于呼吸困難者必要時需要吸氧。如果癥狀發(fā)展或持續(xù),請就醫(yī)。

食入:立即呼叫醫(yī)生或毒物控制中心。如果吞食,用水漱口(僅當(dāng)患者意識清醒時)。不要催吐。如果發(fā)生嘔吐,頭部應(yīng)保持低位,以免胃部嘔吐物進(jìn)入肺部。

  • 消防措施

合適的滅火介質(zhì):噴水、霧、二氧化碳、干粉或抗酒精泡沫。

不適用滅火介質(zhì):不要使用固體水流,因?yàn)樗赡軙稚⒑吐踊鹧妗?/p>

爆炸危險:避免產(chǎn)生粉塵,粉塵在空氣中以足夠的濃度分散,并且在有火源的情況下,是潛在的粉塵爆炸危險。火災(zāi)可能產(chǎn)生刺激性、腐蝕性和/或有毒氣體。

消防專用防護(hù)裝備和預(yù)防措施:消防員必須使用標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)裝備,包括阻燃外套、帶面罩的頭盔、手套、橡膠靴,以及在封閉空間內(nèi)使用SCBA。結(jié)構(gòu)消防員防護(hù)服只能提供有限的保護(hù)。滅火時,應(yīng)佩戴自給式呼吸器,并在正壓需求模式下操作整個面罩。

毒理資料

吸入

萃甲酸的毒性較小,對兔的LD50是2 g/kg,對鼠的LD50是1.7 g/kg。每日口服0.5 g以下對人體并無毒害,甚至用量在4 g以下對健康也無攝害。在動物組織中存在的苯甲酸可與構(gòu)成蛋自質(zhì)成分的甘氨酸結(jié)合而解毒、形成馬尿酸隨尿排出 。

皮膚腐蝕/刺激

引起皮膚刺激。皮膚—兔子—輕微皮膚刺激—24小時—德萊賽測試。

嚴(yán)重眼睛損傷/眼睛刺激

造成嚴(yán)重的眼睛損傷。眼睛—兔子—眼睛嚴(yán)重受損的風(fēng)險—德萊賽測試 。

儲存運(yùn)輸

片狀或粉狀苯甲酸可以用袋包裝,也可以用桶包裝如用作食品添加劑,應(yīng)包裝在內(nèi)襯食品級望料袋和紙袋的桶中。儲存于干燥庫房中,包裝必須嚴(yán)密,勿使其受潮變質(zhì)并防止有害物質(zhì)污染。熔融的苯甲酸可以儲存在打熱的保溫罐中。儲存時應(yīng)防止水進(jìn)入,熔融的苯甲酸必須用裝有加熱保溫罐的卡車運(yùn)輸  。

檢測方法

方法名稱:苯甲酸原料藥—苯甲酸的測定—中和滴定法

應(yīng)用范圍:該方法采用滴定法測定苯甲酸原料藥中苯甲酸的含量。

該方法適用于苯甲酸原料藥。

方法原理:供試品加中性稀乙醇(對酚酞指示液顯中性)溶解后,加酚酞指示液,用氫氧化鈉滴定液滴定,并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正,根據(jù)滴定液使用量,計(jì)算苯甲酸的含量。

試劑:

1.中性稀乙醇(對酚酞指示液顯中性)

2.氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/L)

3.酚酞指示液

4.基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀

儀器設(shè)備:

試樣制備:

1.氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/L)

配制:取氫氧化鈉適量,加水振搖使溶解成飽和溶液,冷卻后,置聚乙烯塑料瓶中,靜置數(shù)日,澄清后備用。取澄清的氫氧化鈉飽和溶液5.6 mL,加新沸過的冷水使成1000 mL,搖勻。

標(biāo)定:取在105 ℃干燥至恒重的基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀約0.6 g,精密稱定,加新沸過的冷水50 mL,振搖,使其盡量溶解,加酚酞指示液2滴,用本液滴定,在接近終點(diǎn)時,應(yīng)使鄰苯二甲酸氫鉀完全溶解,滴定至溶液顯粉紅色。每1 mL氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/L)相當(dāng)于20.42 mg的鄰苯二甲酸氫鉀。根據(jù)本液的消耗量與鄰苯二甲酸氫鉀的取用量,算出本液的濃度。

貯藏:置聚乙烯塑料瓶中,密封保存;塞中有2孔,孔內(nèi)各插入玻璃管1支,1管與鈉石灰管相連,1管供吸出本液使用。

2.酚酞指示液

取酚酞1 g,加乙醇100 mL使溶解。

操作步驟:精密稱取供試品約0.25 g,加中性稀乙醇(對酚酞指示液顯中性)25 mL溶解后,加酚酞指示液3滴,用氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/L)滴定。每1 mL氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/L)相當(dāng)于12.21 mg的苯甲酸。

注:“精密稱取”系指稱取重量應(yīng)準(zhǔn)確至所稱取重量的千分之一?!熬芰咳 毕抵噶咳◇w積的準(zhǔn)確度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)中對該體積移液管的精度要求 。

相關(guān)法規(guī)

苯甲酸有工業(yè)用、食品用、醫(yī)藥用等不同規(guī)格。食品級應(yīng)符合GB1901-80,含量在99.5%以上,熔點(diǎn)121-123 ℃,并對易氧化物、易碳化物、含氯化合物、灼燒殘?jiān)?、重金屬、砷含量等質(zhì)量指標(biāo)作了規(guī)定。

《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-2014)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)  :

食品分類號

食品名稱

最大使用量(g/kg)

備注

03.03

風(fēng)味冰、冰棍類

1.0

以苯甲酸計(jì)

04.01.02.05

果醬(罐頭除外)

1.0

罐頭除外。以苯甲酸計(jì)

04.01.02.08

蜜餞涼果

0.5

以苯甲酸計(jì)

04.02.02.03

腌漬的蔬菜

1.0

以苯甲酸計(jì)

05.02.01

膠基糖果

1.5

以苯甲酸計(jì)

05.02.02

除膠基糖果以外的其他糖果

0.8

以苯甲酸計(jì)

11.05

調(diào)味糖漿

1.0

以苯甲酸計(jì)

12.03

1.0

以苯甲酸計(jì)

12.04

醬油

1.0

以苯甲酸計(jì)

12.05

醬及醬制品

1.0

以苯甲酸計(jì)

12.10

復(fù)合調(diào)味料

0.6

以苯甲酸計(jì)

12.10.02

半固體復(fù)合調(diào)味料

1.0

以苯甲酸計(jì)

12.10.03

液體復(fù)合調(diào)味料(不包括12.03,12.04)

1.0

以苯甲酸計(jì)

14.02.02

濃縮果蔬汁(漿)(僅限食品工業(yè)用)

2.0

僅限食品工業(yè)用。以苯甲酸計(jì),固體飲料按稀釋倍數(shù)增加使用量

14.02.03

果蔬汁(漿)類飲料

1.0

以苯甲酸計(jì),固體飲料按稀釋倍數(shù)增加使用量

14.03

蛋白飲料

1.0

以苯甲酸計(jì),固體飲料按稀釋倍數(shù)增加使用量

14.04

碳酸飲料

0.2

以苯甲酸計(jì),固體飲料按稀釋倍數(shù)增加使用量

14.05

茶、咖啡、植物(類)飲料

1.0

以苯甲酸計(jì),固體飲料按稀釋倍數(shù)增加使用量

14.07

特殊用途飲料

0.2

以苯甲酸計(jì),固體飲料按稀釋倍數(shù)增加使用量

14.08

風(fēng)味飲料

1.0

以苯甲酸計(jì),固體飲料按稀釋倍數(shù)增加使用量

15.02

配制酒

0.4

以苯甲酸計(jì)

15.03.03

果酒

0.8

以苯甲酸計(jì)

 


合成方法

最初苯甲酸是由安息香膠干餾或堿水水解制得,也可由馬尿酸水解制得。工業(yè)上常用甲苯、鄰二甲苯或萘為原料制備苯甲酸,上述原料可從煤焦油或石油中獲得。此外,由甲苯生產(chǎn)苯甲醛時可副產(chǎn)苯甲酸   。苯甲酸的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有甲苯液相空氣氧化法、三氯甲苯水解法、鄰苯二甲酸酐脫羧法,此外還有芐鹵氧化法 。

甲苯液相空氣氧化法

最早用此法生產(chǎn)苯甲酸的是美國Alied公司。常用的催化劑為可溶性鈷鹽或錳鹽,以乙酸為溶劑。其反應(yīng)機(jī)理為自由基反應(yīng),反應(yīng)溫度為165 ℃左右,壓力為0.6~0.8 MPa,反應(yīng)為放熱反應(yīng)。副產(chǎn)物主要有苯甲醛、苯甲醇、鄰甲基聯(lián)苯、聯(lián)苯、對甲基聯(lián)苯及酯類。副產(chǎn)物均可回收和利用,尤其是苯甲醛和苯甲醇,其本身單價常為苯甲酸的4~5倍,可以大幅度提高裝置的產(chǎn)值和利潤。

盡管以甲苯為原料制苯甲酸的氧化法世界上還有氣相氧化法、化學(xué)計(jì)量氧化法,但空氣液相催化氧化法不僅三廢少,而且反應(yīng)條件溫和,仍是主要生產(chǎn)方法。

22.png

甲苯液相空氣氧化

三氯甲苯水解法

甲苯于100~150 ℃進(jìn)行光氯化反應(yīng)所得三氯芐基苯,在ZnCl2存在下(或用石灰乳及鐵粉)與水反應(yīng)得苯甲酸。以三氯芐基苯計(jì),苯甲酸產(chǎn)率為74%~80%。由于該法耗氯,HCl水溶液加熱腐蝕極嚴(yán)重。因此,此法只能是甲苯氯化水解制苯甲醛和苯甲醇的副產(chǎn)物回收利用的補(bǔ)充方法。

23.png

三氯甲苯水解

鄰苯二甲酸酐脫羧法

該方法可分為液相法和氣相法。前者催化劑為鄰苯二甲酸鉻鹽和鈉鹽等量組成的混合物;后者的脫羧催化劑為等量的碳酸銅和氫氧化鈣。副產(chǎn)物有鄰苯二甲酸、少量聯(lián)苯、二苯甲酮和蒽醌。

24.png

鄰苯二甲酸酐脫羧法

芐鹵氧化法

以芐鹵為原料,KMnO4作氧化劑也可制得苯甲酸。國內(nèi)有文章報道用此法制苯甲酸,其后處理過程無需脫色和重結(jié)晶就能得到白色苯甲酸晶體,而且產(chǎn)率高達(dá)86%,反應(yīng)是在有相轉(zhuǎn)移催化劑存在下進(jìn)行的。

25.png

芐鹵氧化法

上述4種合成方法中,以甲苯液相空氣氧化法為主;而甲苯氯化水解制得的產(chǎn)品不宜用于食品工業(yè);鄰苯二甲酸酐脫羧法制得的苯甲酸不易精制,成本高,只是在用量不大的藥物產(chǎn)品制造過程中采用。

實(shí)驗(yàn)室制備

原理:甲苯的甲基被酸性高錳酸鉀溶液氧化成羧酸,生成苯甲酸,鉀鹽(K2SO4)、錳鹽(MnSO4)和水。

方程式如下:

 

 

實(shí)際上在PH=7時,甲苯+高錳酸鉀→苯甲酸鉀+氫氧化鉀+二氧化錳+水

藥品與用量:甲苯1.5 g(1.7 mL,0.016 mol)、高錳酸鉀5 g(0.032 mol)、十六烷基三甲基溴化銨0.1 g。

操作流程:用100 mL的圓底燒瓶。安裝回流裝置。向反應(yīng)瓶中分別加入5 g高錳酸鉀,0.1 g十六烷基三甲基溴化銨,1.7 mL甲苯及50 mL水,攪拌加熱沸騰(劇烈攪拌,猛烈沸騰),保持反應(yīng)物溶液平穩(wěn)沸騰。

當(dāng)大量棕色沉淀生成,高錳酸鉀的紫色變淺或消失,甲苯層消失時,反應(yīng)基本結(jié)束。過濾出二氧化錳沉淀,濾液用濃鹽酸酸化,析出苯甲酸的沉淀,抽濾得粗產(chǎn)品。


上下游產(chǎn)品信息

表征圖譜

相關(guān)文獻(xiàn)

用途

工業(yè)

(1)生產(chǎn)苯酚

苯甲酸經(jīng)液相氧化可以生產(chǎn)苯酚。日前主要生產(chǎn)國有荷蘭、美國和加拿大,近年來魯姆斯(Lumus)公司開發(fā)了苯甲酸氣相氧化制苯酚工藝  。

(2)生產(chǎn)對苯二甲酸

對苯二甲酸是合成纖維滌綸的原料之一。苯甲酸鉀發(fā)生歧化反應(yīng)生成對苯二甲酸鉀和苯,用酸處理反應(yīng)混合物,可得對苯二甲酸,副產(chǎn)鉀鹽可循環(huán)使用。世界上絕大部分對苯二甲酸是以對二甲苯為原料生產(chǎn)的,而對二甲苯比甲苯要貴得多   。

(3)生產(chǎn)己內(nèi)酰胺

己內(nèi)酰胺是生產(chǎn)尼龍的原料,一股都用苯酚和環(huán)己烷生產(chǎn),也可以用苯甲酸生產(chǎn)   。

(4)化工中間體

苯甲酸可以作為生產(chǎn)苯甲酸酯和苯二甲酸酯的中間體,苯甲酸酯和苯二甲酸酯是重要的增塑劑。苯甲酸經(jīng)溴化反應(yīng)可以制得溴苯甲酸,間-溴苯甲酸可以作為電照像材料的粘合劑。 

(5)增塑劑

苯甲酸分別與二甘醇、三甘醇、二丙二醇反應(yīng)分別生成重要的常見的樹脂增塑劑二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)、三甘醇二苯甲酸酯(TEDB)和二丙二醇二苯甲酸酯(DPGDB),廣泛用于樹脂、涂料和粘合劑的生產(chǎn) 。這些酯佛點(diǎn)高,化學(xué)穩(wěn)定性好,主要用作聚氯乙烯樹脂,聚醋酸乙烯樹脂和聚酯樹脂的增塑劑,此外苯甲酸芐酯還可作醋酸纖維素和硝化纖維素樹脂的增塑劑 

(6)緩蝕劑

苯甲酸鈉有緩蝕作用,如把苯甲酸鈉加入汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的冷卻水中(苯甲酸鈉濃度為1.5%)可防止冷卻系統(tǒng)生銹和腐蝕。若該冷卻裝置中包含有鑄鐵,還需同時加入亞硝酸鈉增加緩蝕效果。此外還可以把苯甲酸鈉摻入包裝紙漿、膠乳涂料、漆、切削油和機(jī)器油中防止金屬腐蝕   。

(7)涂料

苯甲酸還可用于改進(jìn)各種醇酸樹脂涂料的光澤、粘性、強(qiáng)度和耐化學(xué)腐蝕性。苯甲酸鹽和苯甲酸可終止醇酸樹脂高聚物的鏈增長,促進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)晶度。將苯甲酸引入醇酸樹脂之后可使漆膜快干,但又不似苯乙烯那樣不耐溶劑。改性后的醇酸樹脂制成的漆膜的光澤、硬度和耐水性等都有所提高。

(8)染料載體

苯甲酸、苯甲酸丁酯大量應(yīng)用在聚酯纖維染色中,在疏水的聚酯纖維染色時,它們可作為染料載體  。

(9)潤滑劑

苯甲酸鈉可以作為金屬加工、藥品生產(chǎn)中的潤滑劑。

食品及醫(yī)藥

(1)防腐劑

苯甲酸和苯甲酸鈉有殺菌和抑制細(xì)菌生長的作用,且低毒無味,因而它們廣泛地用作防腐劑。在微酸性介質(zhì)中,僅0.1%濃度的苯甲酸可抑制細(xì)菌生長。改變pH值對苯甲酸鹽的殺菌作用和抑菌作用影響很大,在減性介質(zhì)中其效果明顯降低,pH值在2.5~4.5時效果最佳  。

在食品工業(yè)中,苯甲酸,苯甲酸鈉可作醬油,泡菜、蘋果酒、果汁、飼料等的防腐劑。在藥物、化妝品、牙膏、香粉、煙葉等中,苯中酸和苯甲酸鈉也作防腐劑。苯甲酸鈉在水中有較大的溶解度,通常用得更多一些,但它的pH值較高,殺菌和抑菌能力比苯甲酸弱得多  。

(2)藥物

苯甲酸、苯甲酸鈉、苯甲酸芐酯等都可以用于制造各種藥物,分別治療關(guān)節(jié)炎、膿腫、支氣管炎、皮膚病等,還可用作局部麻醉劑 。苯甲酸可以制作苯甲酸水楊酸軟膏,苯甲酸水楊酸軟膏是以苯甲酸、水楊酸為主要原料,加入羊毛脂、黃凡士林制成的藥劑。其中,苯甲酸與水楊酸聯(lián)合,可以治療成人皮膚真菌病,淺部真菌感染如體癬、手癬及足癬等疾病。

(3)定香劑

苯甲酸可以用作果汁飲料的定香劑??勺鳛楦嘞阌萌朕瓜阆憔_€可用于巧克力、檸檬、橘子、子漿果、堅(jiān)果、蜜餞型等食用香精中。煙用香精中亦常用之。因苯甲酸的溶解度小,使用時須經(jīng)充分?jǐn)嚢?,或溶于少量熱水或乙醇。在清涼飲料用的濃縮果汁中使用時,因苯甲酸易隨水蒸氣揮發(fā),故常用其鈉鹽。

分布情況

苯甲酸以游離態(tài)或以苯甲酸鹽、酯的形式廣泛存在于自然界。安息香樹脂含苯甲酸約20%,其它一些物質(zhì)如野生黑色櫻桃樹的樹皮中也含有少量游離的苯甲酸,草食動物的尿中含有少量苯甲酸的衍生物—苯甲酰氨基乙酸,又名馬尿酸,C6H5CONHCH2COOH   。