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·1364· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
道。文献表明 [2-3,8-16] ,反式茴脑生产、使用过程中,
反应温度集中于 30~105 ℃,远低于反式茴脑和茴香
醛的沸点(分别为 234 和 246 ℃),而且在夏季炎热
地区,反式茴脑贮存、运输时温度高于室温。因此,
本文根据反式茴脑生产、贮存、运输和使用特点,
在 55~105 ℃的相对低温条件下,开展反式茴脑与氧
气的氧化反应研究,考察了氧化反应的性质、反应
产物的种类、反应条件对过氧化物浓度的影响,为 1-加热装置;2-反应釜;3-进/出气口;4-压力感应器;5-1、5-2
温度感应器;6-记录仪
避免反式茴脑在生产、贮存中发生氧化反应提供了
理论和实验依据,也为反式茴脑氧化合成茴香醛提
供了新思路和新方法。
1 实验部分
1.1 试剂及仪器
反式茴脑,AR(质量分数≥98%),上海毕得医
药科技有限公司;硫代硫酸钠,AR,广州摄影化学
材料厂;可溶性淀粉,AR,台山市化工厂;碘化钾,
AR,上海化学试剂有限公司;氧气、氮气(体积分 1-冷凝管;2-温度计;3-进气口;4-三口烧瓶;5-加热装置
数≥99.2%),南宁浮波气体有限公司 a—高压装置;b—常压装置
特制玻璃试管,实验室自制:选取直径小于反 图 1 实验装置图
Fig. 1 Diagram of experimental device
应釜的试管,并将其上部分敲碎至试管长为 3cm;
小型密闭压力容器实验装置为实验室自行设计组 1.3 氧化产物分析
合,由密闭反应釜(山东威海嘉毅化工有限公司)、 碘量法:反式茴脑氧化生成的过氧化物采用碘
8860-50 记忆示波器(日本 HIOKI 株式会社)、压力 量法进行定量分析 [17] 。取一定质量的氧化反应后样
传感器(日本 KYOWA 协和工业株式会社)、温度 品于 250 mL 锥形瓶中,加入 0.5%(质量分数)的
传感器(上海亚速旺商贸有限公司)组装而成; 淀粉-KI 溶液 10 mL,待溶液显蓝色之后用 Na 2 S 2 O 3
QP2010(EI 源)型气相色谱-质谱联用仪,日本 标准溶液滴定至无色,将消耗的 Na 2 S 2 O 3 标准溶液
Shimadzon 公司。 的体积代入公式(1)中计算过氧化值。
) c
1.2 茴脑氧化反应 (V V
P 1 2 1000 (1)
高压实验:自行组装反应装置,密闭反应釜为 2m
不锈钢材质,为避免金属对反式茴脑氧化的影响, 式中:P—样品的过氧化值,mmol/kg;V 1 —试样消
耗的 Na 2 S 2 O 3 溶液的体积,mL;V 2 —空白试样消耗
取约 1.14 g 反式茴脑样品于特制玻璃试管(试管体
的 Na 2 S 2 O 3 溶液的体积,mL;c—硫代硫酸钠溶液的
积约为 1.5 mL)中,一并放入反应釜并充入氧气,
浓度,mol/L;m—试样质量,g
置于油浴锅中加热,反应过程无搅拌,在低于反式
反式茴脑氧化产物的定性定量分析采用气相色
茴脑沸点(234 ℃)的温度下(55~105 ℃)进行氧
谱-质谱联用技术。气相色谱条件:RTX-5 型弹性石
化反应。用压力感应器和温度感应器检测反应釜中
英毛细管色谱柱,规格为 0.25 μm×0.25 nm×30 m;
的压力和温度,并用记忆示波器记录压力和温度的
升温程序:40 ℃保持 1 min,升至 250 ℃ (15 ℃/min),
变化,反应结束后,冷却至室温并收集反应产物。
载气为高纯氦气,流量为 1 mL/min;进样量 0.1 μL,
在相同实验条件下,以氮气代替氧气为对照实验,
分流比 80︰1,进样口温度 250 ℃,接口温度 250 ℃。
实验装置图见图 1a。
质谱采用 EI 电离源,电子能量 70 eV,质谱扫描范
常压实验:取适量反式茴脑于 250 mL 三口烧
围 m/Z=14~500,全扫描方式。
瓶中,在敞开条件下持续通入氧气(0.4 L/min),
在不同温度下反应不同时间,使用乙醇低温冷凝回 2 结果与讨论
流,用碘量法对产物中的过氧化物浓度进行分析,
实验平行进行 3 次,取平均值。实验装置图如图 2.1 反式茴脑氧气氧化及影响因素
1b 所示。 反式茴脑的氧化反应如下所示,反式茴脑的沸