CN107805825A - 电解合成苯甲醚的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电解合成苯甲醚的方法，该方法利用电解技术，在常温常压条件下，以石墨电极或者铂电极，对苯酚和四甲基氯化铵的甲醇溶液进行电解，电解反应完成后，采用减压蒸馏、纯化得到苯甲醚。与已有的方法相比具有原料价格低廉、合成条件温和等优点。

Description

电解合成苯甲醚的方法
技术领域
本发明涉及一种电解合成苯甲醚的方法，尤其涉及利用电化学方法以苯酚和四甲基氯化铵为原料合成苯甲醚的方法。
背景技术
目前国内外以苯酚为原料生产苯甲醚的传统生产路线主要包括如下几种：第一种，以碘甲烷作为甲基源。苯酚与碘甲烷在微波辐照下发生反应产生苯甲醚；第二种，以硫酸二甲酯为甲基源。苯酚与硫酸二甲酯在三氧化二铝等催化下，在130℃以上产生苯甲醚；第三种，以碳酸二甲酯为甲基源。苯酚与碳酸二甲酯在高温高压及碳酸锶等催化剂存在下产生苯甲醚。第四种，以甲醇为甲基源。苯酚与甲醇在磷酸二氢钾催化下，在400至500℃及高压条件下产生苯甲醚。
目前以苯酚为起始原料合成苯甲醚的路线所用的甲基源中，碘甲烷价格昂贵、硫酸二甲酯毒性大、碳酸二甲酯和甲醇活性太低反应条件苛刻。这都是制约合成苯甲醚的关键因素。
发明内容
本发明涉及一种电解合成苯甲醚的方法。该方法利用电解技术，在常温常压条件下，以石墨电极或者铂电极，对苯酚和四甲基氯化铵的甲醇溶液进行电解，电解反应完成后，采用减压蒸馏、纯化得到苯甲醚。与已有的方法相比具有原料价格低廉、合成条件温和等优点。
本发明所述的一种电解合成苯甲醚的方法，采用电化学方法以苯酚和四甲基氯化铵为主要原料合成苯甲醚，具体操作按下列步骤进行：
a、按质量比1:1-1:3将苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为10％-40％的甲醇或乙醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接铂电极或者石墨电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的下进行控温电解，电解反应的电压为8-30伏，电解液温度控制在15-50℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.2-1.6倍后，停止电解反应，在减压表压为-0.8至-1.0兆帕，温度为25-40℃，蒸馏出溶剂甲醇或乙醇，提高温度为80-120℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-0.8至-1.0兆帕，得到苯甲醚。
本发明所述的一种电解合成苯甲醚的方法，该方法的特点为：采用电解的方法，以苯酚和四甲基氯化铵为主要原料合成苯甲醚。
附图说明
图1为本发明合成产物质谱图；
图2为NIST质谱库中苯甲醚质谱图。
具体实施方式
实施例1
a、按质量比为1:3将苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为40％的甲醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接铂电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的条件下进行控温电解，电解电压为10伏，电解液温度控制在25℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.2倍后，停止电解反应，在减压表压为-0.8兆帕，温度为40℃，蒸馏出溶剂甲醇，提高温度为120℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-0.8兆帕，馏出物即为苯甲醚。
实施例2
a、按质量比为1:2将苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为30％的甲醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接铂电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的条件下进行控温电解，电解电压为15伏，电解液温度控制在15℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.5倍后，停止电解反应，在减压表压为-0.8兆帕，温度为30℃，蒸馏出溶剂甲醇，提高温度为100℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-0.8兆帕，馏出物即为苯甲醚。
实施例3
a、按质量比为1:1的苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为20％的乙醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接铂电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的条件下进行控温电解，电解电压为20伏，电解液温度控制在50℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.6倍后，停止电解反应，在减压表压为-0.8兆帕，温度为35℃蒸馏出溶剂乙醇，提高温度为110℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-0.8兆帕，馏出物即为苯甲醚。
实施例4
a、按质量比为1:3的苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为10％的甲醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接铂电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的条件下进行控温电解，电解电压为18伏，电解液温度控制在45℃；
c、通过电量是四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.6倍后，停止电解反应，在减压表压为-0.8兆帕，温度为25℃，蒸馏出溶剂甲醇，提高温度为120℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-0.8兆帕，馏出物即为苯甲醚。
实施例5
a、按质量比为1:2.5将苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为25％的乙醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接铂电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的条件下进行控温电解，电解电压为12伏，电解液温度控制在35℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.4倍后，停止电解反应，在减压表压为-1.0兆帕，温度为36℃，蒸馏出溶剂乙醇，提高温度为108℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-1.0兆帕，馏出物即为苯甲醚。
实施例6
a、按质量比为1:1.5将苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为10％的甲醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接石墨电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的条件下进行控温电解，电解电压为8伏，电解液温度控制在28℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.3倍后，停止电解反应，在减压表压为-1.0兆帕，温度为38℃，蒸馏出溶剂甲醇，提高温度为90℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为1.0兆帕，馏出物即为苯甲醚。
实施例7
a、按质量比为1:1将苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为32％的乙醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接石墨电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的条件下进行控温电解，电解电压为22伏，电解液温度控制在25℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.5倍后，停止电解反应，在减压表压为-0.8兆帕，温度为40℃，蒸馏出溶剂乙醇，提高温度为80℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-0.8兆帕，馏出物即为苯甲醚。
实施例8
a、按质量比为1:1.8将苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为19％的甲醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接铂电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的条件下进行控温电解，电解电压为30伏，电解液温度控制在20℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.36倍后，停止电解反应，在减压表压为-1.0兆帕，温度为37℃，蒸馏出溶剂甲醇，提高温度为99℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-1.0兆帕，馏出物即为苯甲醚。
实施例9
a、按质量比为1:2.5将苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为25％的乙醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接铂电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的条件下进行控温电解，电解电压为25伏，电解液温度控制在40℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.5倍后，停止电解反应，在减压表压为-1.0兆帕，温度为40℃，蒸馏出溶剂乙醇，提高温度为80℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-1.0兆帕，馏出物即为苯甲醚。
实施例10
将实施例1-9任意一种苯甲醚，经质谱测试，其结果为：所合成产物的质谱图与NIST质谱库中苯甲醚质谱图对比，可确定本发明合成的产物就是苯甲醚，见图1。

Claims (1)

1.一种电解合成苯甲醚的方法，其特征在于采用电化学方法以苯酚和四甲基氯化铵为主要原料合成苯甲醚，具体操作按下列步骤进行：
a、按质量比1:1-1:3将苯酚和四甲基氯化铵完全溶解于质量百分浓度为10%-40%的甲醇或乙醇中，搅拌均匀后得到电解液；
b、电源输出两端连接铂电极或者石墨电极，再将两电极同时浸于步骤a得到的电解液中，在均匀搅拌的下进行控温电解，电解反应的电压为8-30伏，电解液温度控制在15-50℃；
c、通过电量为四甲基氯化铵完全还原所需电量的1.2-1.6倍后，停止电解反应，在减压表压为-0.8至-1.0兆帕，温度为25-40℃，蒸馏出溶剂甲醇或乙醇，提高温度为80-120℃继续减压蒸馏，减压蒸馏表压为-0.8至-1.0兆帕，得到苯甲醚。
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