第14卷.第3期湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol. 14 No.3 .2005年9月Journal of Hunan City University (Natural Science)Sept.2005環(huán)己烯的合成研究游沛清'，文瑞明’，俞善信?(1.湖南城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系,湖南益陽(yáng)413049;2 湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410081)摘要:以環(huán)己醇為原料,對(duì)甲苯磺酸為催化劑，合成了環(huán)己烯.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)甲苯磺酸用量(以環(huán)己醇質(zhì)量計(jì))為19 %,反應(yīng)時(shí)間為35 min時(shí),環(huán)己烯的產(chǎn)率達(dá)74.4 %.關(guān)鍵詞:環(huán)己烯;環(huán)己醇;對(duì)甲苯磺酸中圖分類(lèi)號(hào): 0623文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1672- 7304(2005)03- 0056- 02環(huán)己烯是有機(jī)化工原料，用于制藥工業(yè)、催層粗產(chǎn)品用2~3 g無(wú)水CaCl2干燥至清亮透明后,化劑溶劑和石油萃取劑、高辛烷值汽油的穩(wěn)定劑再轉(zhuǎn)入50 mL蒸餾瓶中加入沸石在水浴上進(jìn)行蒸"，目前，工業(yè)上及實(shí)驗(yàn)室均采用硫酸或磷酸液餾，收集82~86C的餾分為產(chǎn)品.相脫水法來(lái)制備.21.硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,易發(fā)生炭化，污染環(huán)境，產(chǎn)率不高;雖然有采用超強(qiáng)2結(jié)果與討論酸和雜多酸為催化劑由環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯的2.1對(duì)甲苯磺酸用量對(duì)脫水反應(yīng)的影響報(bào)道3.4,但這些催化劑需要制備,成本也較高.對(duì)采用20 g(0.20 mol)環(huán)己醇為原料,按上述步甲苯磺酸是-種有機(jī)固體酸,運(yùn)輸和使用方便,驟和條件進(jìn)行反應(yīng)，考察催化劑用量對(duì)脫水反應(yīng)又容易獲得.它具有活性高，對(duì)設(shè)備腐蝕相對(duì)較的影響，結(jié)果見(jiàn)表1.輕，污染較小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)無(wú)氧化性，無(wú)炭化作表1對(duì)甲苯磺酸用量對(duì)脫水反應(yīng)的影響用.本文探討了用對(duì)甲苯磺酸催化環(huán)己醇脫水制n(p-CHsCH$SO;HH2OYt/min產(chǎn)率m/(%)備環(huán)己烯的反應(yīng)條件，取得較好效果.0.005)570.10.0101573.21實(shí)驗(yàn)部分0.015073.80.0203574.41.1 試劑與儀器0.025s575.0環(huán)己醇和對(duì)甲苯磺酸(p-CH3CH4SO3HH2O)由表1可知，隨著催化劑用量增加，脫水反等均為市售化學(xué)純?cè)噭?紅外光譜用美國(guó)Nicolet應(yīng)速率加快，產(chǎn)率增大.當(dāng)催化劑用量為0.020公司AVATAR-360FT-IR光譜儀測(cè)定.mol(3.8 g，即催化劑用量為環(huán)己醇質(zhì)量的19%1.2 環(huán)己烯的制備時(shí)),環(huán)己烯的產(chǎn)率達(dá)74.4%,再增加催化劑用量,在100 mL干燥圓底燒瓶中,加入20 g(21 mL產(chǎn)率增加很少.綜合考慮，本實(shí)驗(yàn)中使用0.020約0.20 mol)環(huán)己醇，一定量的對(duì)甲 苯磺酸和幾粒mol(3.8 g)對(duì)甲苯磺酸作催化劑較好.沸石，混勻,安裝帶有分餾柱的蒸餾裝置和溫度2.2 不同催化劑催化性能的比較計(jì),用50 mL三角燒瓶作接受器并置于冰水浴中.采用濃硫酸、-水硫酸氫鈉和對(duì)甲 苯磺酸作調(diào)節(jié)電熱套的電壓，緩緩加熱混合物至沸催化劑(用量均為0.020 mol)，按上述反應(yīng)步驟分騰，控制分餾柱頂部餾出溫度不超過(guò)90'C,慢慢別催化環(huán)己醇的脫水反應(yīng)，所得結(jié)果見(jiàn)表2.蒸出生成的環(huán)己烯和水的混濁液體(1滴/2~3 s)，表2不同催 化劑催化性能的比較至燒瓶中僅剩下少量殘液并開(kāi)始變黑冒白煙，頂催化劑種類(lèi)n(催化t/min產(chǎn)率部溫度開(kāi)始下降時(shí)，停止加熱，全部過(guò)程30~50劑)/molmin，p-CH,CH4SO;H . H20.0.020 .3:將餾出液用1.0 g精鹽飽和，然后加入1~2NaHSO4. H2O4C62.8l51H2SO450mL飽和Na2CO3溶液中和微量酸，搖動(dòng)后轉(zhuǎn)入分在合成過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，利用對(duì)甲苯磺酸和硫酸氫鈉液漏斗中，振搖后靜置分層，放出下部水層.上作催化劑時(shí)，不中國(guó)煤化工劑加熱收稿日期: 2005-07-101HCNM HG資金項(xiàng)目:全國(guó)教育科學(xué)“十五” 規(guī)劃立項(xiàng)課題(E IB030497)和2001年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究立項(xiàng)資助項(xiàng)目(湘教通2001]178號(hào))作者簡(jiǎn)介:游沛清(1968-)， 女，湖南長(zhǎng)沙人，副研究員，主要從事科技管理和有機(jī)合成的研究.第14卷游沛清等:環(huán)己烯的合成研究5立即變黑的現(xiàn)象，反應(yīng)過(guò)程較穩(wěn)定，只是在反應(yīng)使用方便，腐蝕性比硫酸小，副反應(yīng)也較少.利結(jié)束時(shí)反應(yīng)瓶?jī)?nèi)才變黑冒白煙，頂溫下降，反應(yīng)用它催化環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯，操作簡(jiǎn)便，反過(guò)程無(wú)難聞SO2氣味.應(yīng)溫和，反應(yīng)時(shí)間短，環(huán)境污染少，產(chǎn)率較高,由表2可見(jiàn)，使用對(duì)甲苯磺酸作催化劑時(shí),是較硫酸氫鈉和硫酸好的催化劑.反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)率高，催化性能優(yōu)于硫酸氫鈉和(2)利用對(duì)甲苯磺酸催化環(huán)己醇脫水制備環(huán)硫酸，是本反應(yīng)適宜的催化劑.己烯的適宜條件是:對(duì)甲苯磺酸的用量為環(huán)己醇2.3產(chǎn)品分析質(zhì)量的19%，反應(yīng)時(shí)間35 min,產(chǎn)率達(dá)74.4%.合成的環(huán)己烯經(jīng)紅外光譜分析,主要吸收峰(cm^ ')有:3022、 2926、 2858、 2837、 1653、 1437、參考文獻(xiàn):1137、1036、916、876、 718、639,其中3022 cm'[1]章思規(guī).精細(xì)有機(jī)化學(xué)品技術(shù)手冊(cè):下冊(cè)[M]. 北京:科學(xué)出為-CH伸縮振動(dòng)吸收峰，1653cm:' 為C-C伸縮振:[2]曾昭瓊.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(第3版)[M].北京:高等教育出版社,動(dòng)吸收峰，2926、2858cmi'為亞甲基的伸縮振2000.88-90.動(dòng)吸收峰，經(jīng)比較，其紅外光譜圖與[3]李遠(yuǎn)志，魏富智，周俊婷.含鈰固體超強(qiáng)酸SO4 IZr0O-.Ce2O3AVATAR-360FT-IR光譜儀譜庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)圖譜一的制備及對(duì)環(huán)己醇催化脫水制備環(huán)己烯的研究[)].精細(xì)化工,致2000，17(2): 88-90.[4]張敏.磷鎢酸催化合成環(huán)己烯1[].現(xiàn)代化工2000, 20(4): 26-28.3結(jié)論[5]文瑞明，俞善信,雷存喜硫酸氫鈉催化合成環(huán)己烯的研究[].精細(xì)石油化工進(jìn)展，2001， 2(10): 21-22.(1)對(duì)甲苯磺酸是-種有機(jī)固體酸，運(yùn)輸和Study on Synthesis of CyclohexeneYOU Pei-qing'，WEN Rui-ming'，YU Shan-xin2(1. Department of Chemistry and Environmental Engineering. Hunan City University, Yiyang, Hunan 413049, China; 2. College of Chemistryand Chemical Engineering, Hunan Normal University , Changsha, Hunan 41008 l.China)Abstract: Cyclohexene was synthesized from cyclohexanol using p-toluene sulfonic acid as catalyst.The result of experiments showed that the yield of cyclohexene reached up to 74.4%when amount ofp-toluene sulfonic acid was 19%(based on the mass of cyclohexanol )and reaction time was 35 min.Key words: Cyclohexene; cyclohexanol; p-toluene sulfonic acid(責(zé)任編校:向旭宇)中國(guó)煤化工MHCNM HG