1、 本科 毕业设计 （ 20 届） 对甲砜基苯甲醛的合成 所在学院 专业班级 化学工程与工艺 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 1 摘要 : 本文以 对甲砜基甲苯 起始原料，以 三氧化铬和醋酸酐为催化氧化剂 ，合成 对甲砜基苯甲醛 。 本文利用 反应温度、氧化剂用量以及反应时间的变化来找出 最合适的反应条件，得到：反应温度应在 10以下，氧化反应时间应在 3h，氧化剂用量应在 4.15g。 关键词 : 对甲砜基苯甲醛。 2 Abstract： In this paper, the start of a o/p-tolylmethylsulphone raw material, c
2、hromium trioxide and acetic anhydride as the catalytic oxidant, Synthesis of 4-(methylsulfonyl)benzaldehyde. In this paper, the reaction temperature, oxidant dosage and reaction time to identify the most suitable reaction conditions are reaction temperature should be below the 10 ， the oxidation tim
3、e should be 3h and oxidant should 4.15. Keywords： 4-(methylsulfonyl)benzaldehyde 3 目 录 摘要 .I 1 绪论 . 4 1.1 选题的背景、意义 . 4 1.2 对甲砜基苯甲醛的合成 . 5 1.3 对甲砜基苯甲醛的作用 . 8 1.3.1 对甲砜基苯甲醛 的抑菌作用 . 8 1.3.2 对甲砜基苯甲醛的识别作用 . 8 1.3.3 对甲砜基苯甲醛抗绿脓杆菌作用 . 8 1.4 对甲砜基苯甲醛的前景展望 . 9 1.5 合成路线设计 . 10 2 实验部分 . 10 2.1 试剂和仪器 . 10 2.1.1 试
4、剂 . 10 2.1.2 仪器 . 10 2.2 实验内容 . 11 2.2.1 对甲砜基苯甲醛的合成 . 11 2.2.2 对温度的研究 . 11 2.2.3 对时间的研究 . 11 2.2.4 对氧化剂用量的 研究 . 12 2.3 分析方法 . 12 2.3.1 薄层色谱分析 . 12 2.3.2 红外色谱分析 . 13 3 结果与讨论 . 15 3.1 产品物性 . 15 3.2 薄层色谱分析 . 15 3.2 红外光谱分析 . 15 3.3 核磁共振谱图 . 17 4 结论 . 18 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 20 4 1 绪论 1.1 选题的背景、意义 该产品是
5、生产新一代广谱抗菌素 -甲砜霉素及其氨基物的主要中间体 , 它对支持成药扩大出口、增加创汇起着重要的作用。 用于制作甲砜霉素及其氨基物等。 用于制月桂醛、月桂酸、苯乙醛和苯甲酸苄酯等，也用作香料 。 GB 2760-1996 规定为暂时允许使用的食用香料。主要用于配制杏仁、 樱桃、桃子、果仁等型香精，也可作为特殊的头香香料，微量用于花香配方。另外，对甲砜基苯甲醛是除草剂野燕枯、植物生长调节剂抗倒胺的中间体，用作测定臭氧、酚、生物碱和位于羧基旁的亚甲基试剂 。对甲砜基 苯甲醛作为染料和香料，是化学工业上一种不可或缺的重要原材料。 因其理化性质决定， 若是使用不当而超标，就有可能对环境造成污染而引
6、起对生物体的损伤或毒害。 因此， 减少环境污染， 生产绿色食品， 已成为目前迫切需要解决的问题。已有研究表明， L- 抗坏血酸 （ Vc） 具有较强的还原能力， 在生物体内起着抗氧化及清除自由 基的作用。但生物体 （植物） 合成的 Vc 是有限的，尤其是大豆作物，当种子受到对甲砜基苯甲醛污染时， 微量的 Vc 能否对其产生的毒害起到保护作用， 引起人们的关注。 该产品是生产新一代广谱抗菌素 -甲砜霉素及其氨基物的主要中间体 , 它对支持成药扩大出口、增加创汇起着重要的作用。 用于制作甲砜霉素及其氨基物等。 用于制月桂醛、月桂酸、苯乙醛和苯甲酸苄酯等，也用作香料 。 GB 2760-1996 规
7、定为暂时允许使用的食用香料。主要用于配制杏仁、樱桃、桃子、果仁等型香精，也可作为特殊的头香香料，微量用于花香配方。另外， 对甲砜基苯甲醛是除草剂野燕枯、植物生长调节剂抗倒胺的中间体，用作测定臭氧、酚、生物碱和位于羧基旁的亚甲基试剂 。对甲砜基 苯甲醛作为染料和香料，是化学工业上一种不可或缺的重要原材料。 因其理化性质决定， 若是使用不当而超标，就有可能对环境造成污染而引起对生物体的损伤或毒害。 因此， 减少环境污染， 生产绿色食品， 已成为目前迫切需要解决的问题。已有研究表明， L- 抗坏血酸 （ Vc） 具有较强的还原能力， 在生物体内起着抗氧化及清除自由基的作用。但生物体 （植物） 合成的
8、 Vc 是有限的，尤其是大豆作物，当种子 受到对甲砜基苯甲醛污染时， 微量的 Vc 能否对其产生的毒害起到保护作用， 引起人们的关注。 5 1.2 对甲砜基苯甲醛的合成 合成对甲砜基苯甲醛的方法有很多，上海化学试剂有限公司的周重道用溴化和水解的方法使对甲砜基甲苯中的甲基氧化成甲醛（ 图 1） SOOSC H B r 2OO+ B r2+ 2 H B r2SC H B r 2OO+ 2 N a O HSOOO+ 2 N a B r + H2O图 1 南昌大学应用化学研究所的樊春玲用选择性氧化法使甲基氧化成甲醛，使用了多种试剂如：钒基催化剂（ 图 2） SOOSOOOV 2 O 5+ V 2 O
9、3图 2 钼基催化剂复合氧化物 Ce Mo O（ 图 3） 6 SOOSOOOC e - M o - O图 3 含钒分子筛催化剂（ 图 4） SOOSOOOV A P O - 1 1图 4 对甲砜基甲苯液相氧化（ 图 5） 7 SOOSC H2 .OOSC H2 .OOSC H2- O - O .OO+ C o3 + C o2 + H+ O2SOOSC H2- O - O - HOOSC H2 .OO+SC H2- O - O .OO+SC H2- O - O - HOO+ C o2 +SC H2OOO+ C o3 + O H-图 5 国外也有不同的合成方法（ 图 6） SOOSOOOC r
10、O 3A c 2 O图 6 8 1.3 对甲砜基苯甲醛的作用 1.3.1 对甲砜基苯甲醛的抑菌作用 近年来 ,随着消费者对天然食品的崇尚 ,食品工业及化妆品工业对天然香料的需求也日益增加 ,其中香草醛、对甲砜基苯甲醛以及肉桂醛是香料工业最重要的醛类。国外对杏仁精油的研究较多 ,生物技术由于不受材料限制、 不产生有毒副产物而成为杏仁精油生产的替代技术。但值得注意的是 , 生物合成的对甲砜 基苯甲醛成分单一、香气刺鼻 , 无法模拟天然杏仁精油香气的自然、独特、平和的特点 , 因而从苦杏仁、桃仁中提取的天然、品质纯正、香气独特的杏仁精油备受消费者的青睐。目前 , 国外对苦杏仁中精油的提取是先用酸水解
11、苦杏仁苷 , 然后用水蒸气蒸馏提取。我国对桃仁、 苦杏仁加工仅限于单一产品 ( 主要是蛋白食品 ), 废弃了其它副产品 , 尤其是将具有重要药理作用及国际市场需求量很大的对甲砜基苯甲醛的前体物质苦杏仁甙作为有毒物质丢弃 , 既浪费了资源 , 又造成环境污染。 1.3.2 对甲砜基苯甲醛的识别作用 分子识别是主体 (受体 )对客体 (底物 )选择性结合并产生某种特定功能的过程。最初由有机化学家和生物化学家在分子水平上研究生物体系中的化学问题而提出的。它是指不同分子间的一种特殊的、专一的相互作用。近年来基于对阴离子识别的重要研究在医学、生命科学及环境科学等领域中的应用价值 ,已使其成为超分子化学研
12、究的热点。缩氨基硫脲类化合物作为一类重要的功能试剂得到很大发展 ,主要是合成具有更高灵敏度及选择性的新显色剂、研究显色剂与离子的显色反应及分析应用 ,同时又由于阴离子易与缩氨基硫脲形成氢键 ,对阴离子形成强的氢键键合能力的脲、硫脲和酰胺等基团已被较广泛地用 于中性阴离子受体的设计和合成。在阴离子识别中 ,主体选择性结合客体阴离子后使其溶液颜色变化即比色检测法 ,因其不需贵重的仪器、操作简单等特点而倍受关注。 1.3.3 对甲砜基苯甲醛抗绿脓杆菌作用 对甲砜基苯甲醛大多具有生物活性 ,某些化合物还具有良好的抗病原微生物和显著抗癌活性 ,过渡元素席夫碱配合物也有具有抗菌、抗癌、抗病毒等生物活性。杨
13、树平 ,高乌恩 ,杨丽敏等曾报道对甲砜基苯甲醛合成、表征及抗菌活性 ,用药敏纸片平皿法对甲砜基苯甲醛作抗菌活性测定9 (每片含药量约为 018mg) ,结果包括对甲砜基苯甲醛在内的 4 种家砜基类对绿脓杆菌均无抑制作用。 1.4 对甲砜基苯甲醛的前景展望 缩醛类香料是近 10 多年来发展起来的高档新型香料。由于该类化合物具有优于母体羰基化 合物的花香果香 ,香气和润 ,留香持久 ,只要添加少量 ,就可明显增加香料的天然感。有些香料酷似价格昂贵的天然檀香 ,深受青睐。与其他醛类香料相比 ,除香气更柔和清雅外 ,还具有极强烈的扩散力 ,化学稳定性好 ,在一般的酸碱介质中不分解 ,不变质 ,且原料来
14、源丰富 ,制造工艺简单 ,因此在香料工业中逐渐为人们所重视。如张克强等以对甲砜基苯甲醛和甲硫醇为原料 ,在对甲苯磺酸催化 下 ,以 83.7%的产率制备硫代缩醛类香料 2-(并二甲硫基 )甲基 -4-甲砜基苯。对甲砜基苯甲醛不但是有机制备的重要中间体 ,同时它也是制备药物和化妆品的原料 , 对甲砜基苯甲醛一般常用在血管扩张剂、抗组胺剂等药品上 , 如用它作中间体制造抗微生物的药物羟氨卡基青霉素 ,制备卟啉类光敏剂。日本田边制药公司生产的对甲砜基苯甲醛用于制备医药产品盐酸硫氮酮 ,它是一种血管扩张剂 ,主要用于改善狭心症、 狭心痛等病症 ,并大量出口美国。对甲砜基苯甲醛可用作制备防紫外线化妆品及
15、医药利胆剂胆维他的制备原料。有资料表明 ,对甲砜基苯甲醛对白 色念珠菌核酸代谢有显著抑制作用 ,这样可用作治疗一些妇科疾病药物的添加剂。李培凡等制备了对甲砜基苯甲醛缩邻氨基苯甲酸 Schif f 碱及其过渡金属配合物 , 这类配合物在医药上的研究日益受到人们的重视。以天然对甲砜基苯甲醛为原料经与天然丙酮缩合、氢化制得天然茴香丙酮。茴香丙酮不仅是一种食品香料 , 而且是医药中间体 ,是制备 甲砜霉素及其氨基物 的主要原料 ,并且茴香丙酮进行脱甲基反应制得天然复盆子酮。以天然对甲砜基苯甲醛为原料 ,用一种特殊的氧化剂氧化制得高产率、 高纯度的天然茴香酸 ,将它与甲醇或乙醇用通常方法酯化制备了 天然茴香酸甲酯和乙酯。以天然对甲砜基苯甲醛为原料 ,用催化氢化方法制备了天然茴香醇 ,它比一般的化学还原法具有转化率高、产率高、无三废等优点。将茴香醇用天然级醋酐酯化可制得天然乙酸茴香酯。
