Синтез изоамилового эфира уксусной кислоты реакцией этерификации (гидролиза) сложных эфиров

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

 

Самарский государственный технический университет

Кафедра: «Органическая химия»

“СИНТЕЗ ИЗОАМИЛОВОГО ЭФИРА УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ”

Курсовая работа

Выполнил:

 

Руководитель:

Самара, 2007 г.

Содержание

 

1. Введение

1.1. Свойства изоамилацетата

1.2. Практическое применение

1.3. Методика синтеза

Способ 1 (исходя из уксусной кислоты)

Способ 2 (исходя из уксуснокислого натрия)

2. Литературный обзор.

2.1. Реакция этерификации и гидролиз сложных эфиров

2.2. Механизм реакции этерификации

3. Выводы

Список литературы

1. Введение

 

1.1.     Свойства изоамилацетата

Изоамилацетат (изоамиловый эфир уксусной кислоты) (СН₃)₂СНСН₂СН₂ОСОСН₃, молекулярная масса 130,18; бесцветная жидкость с резким фруктовым запахом, напоминающим запах груш (порог запаха 6.10^-7 г/л); температура плавления – 78,5°С, температура кипения 142°С; d₄²⁰= =0,8719; n_D²⁰=1,4053; давление пара 733,3 Па (20°С); C⁰_p=250,27 кДж/моль (20 °С); растворим в органических растворителях, растворимость в воде 2% по массе (25 °С). Образует азеотропную смесь с водой (63,7% изоамилацетата; температура кипения 93,6 °С). Обладает всеми химическая свойствами эфиров сложных. Получают взаимодействия изоамилового спирта с уксусной кислотой в присутствии концентрированной H₂SO₄. Температура вспышки 36 °С, температура самовоспламенения 430 °С, КПВ 0,2-4,4%, температурные пределы взрываемости 3-57°С. Оказывает вредное действие на центр. нервную систему; ЛД₅₀ 5 г/кг (кролики, перорально); ПДК 100 мг/м³.

1.2.     Практическое применение

Изоамилацетат широко применяется в качестве растворителя для нитроцеллюлозы в лакокрасочной, кожевенной и других отраслях промышленности, в производстве кинопленки, целлулоида и так далее; очень широкая область применения изоамилацетата в пищевой промышленности (ранее был известен как "грушевая эссенция") в производстве фруктовых вод, карамели и др.

Хотя до сих пор до конца не раскрыта природа запахов, сегодня трудно представить парфюмерно-косметическую и пищевкусовые отрасли без применения душистых веществ и ароматизаторов. В настоящее время в мире выпускается около 850 наименований душистых веществ, получаемых либо синтетическим путем, либо выделяемых из натуральных масел. И несмотря на предвзятое отношение к синтетике, их потребление в парфюмерии и косметике в 5-6 раз превышает потребление натуральных продуктов.

Современная ситуация на Российском рынке синтетических душистых веществ (СДВ) сложилась таким образом, что львиная доля всей продукции поступает из-за рубежа и, учитывая тот факт, что в стране практически отсутствует конкуренция, для отечественных производителей сложилась весьма благоприятная ситуация.

Калужский комбинат СДВ, созданный в 1948 году, в свое время был монополистом по производству СДВ и прочих сопутствующих продуктов. К 1967 году это уже крупнейшее в Европе предприятие по производству душистых веществ, различных ингредиентов для парфюмерно-косметического производства, предприятий бытовой химии, кондитерской, медицинской, фармацевтической промышленности и т.д. Кроме поставок СДВ на внутренний рынок (75% душистых веществ производимых в стране), комбинат экспортировал около 30 наименований продукции в 15 стран мира в количестве более 200 т/год. К 1991 году, при численности работающих около 2300 человек, выпускалось более 4 тыс.т/год продукции восьмидесяти наименований. Анализируя ситуацию, которая сложилась в настоящее время, напрашивается вывод, что основной (в техническом плане) причиной остановки и закрытия большинства производств на комбинате в постперестроечный период явилось то, что ни один процесс не представлял собой полную технологическую цепочку, которая основывалась бы на каком-либо базовом сырье (то есть базовом продукте основного органического или нефтехимического синтеза). Иными словами все процессы представляли собой либо специальную очистку какого-нибудь технического продукта или же, в лучшем случае, какие-то отдельные стадии сложных органических производств, а иногда и просто процессы смешения нескольких отдельно взятых компонентов. Такая система производства идеально подходила для плановой системы хозяйства, когда существовала четкая интеграция в рамках всей страны. После развала всей этой громадной структуры, естественно, все эти процессы, а точнее сказать, полупроцессы, оказались просто неконкурентоспособными. Также необходимо отметить, что практически все технологические цепочки (во всяком случае на момент апреля месяца 2004 года) оказались, мягко говоря, разукомплектованными.

Исходя из вышеизложенного, стояла задача создать ситуацию, при которой появилась бы возможность реанимации или частичного восстановления предприятия. Она заключалась в быстром внедрении или восстановлении тех производств, которые, во-первых, не требуют особых капиталовложений, во-вторых, продукция которых реально востребована на рынке и, в третьих, являются технически приемлемыми в данных условиях.

Изоамилацетат – находит применение в качестве растворителя в лакокрасочной промышленности, применяется также в пищевой промышленности и при производстве отдушек (высший сорт). Производится этерификацией уксусной кислоты изоамиловым спиртом. Мощность производства на ОАО «Аромасинтез» около 50 т/год.

Таким образом, обобщая вышесказанное, можно констатировать, что, используя новые подходы и технологии, существует возможность возрождения хотя бы части производств СДВ, имеющих массовое потребление, что станет основой весьма перспективного направления малотоннажной химии.