工業制備
初苯甲酸是由安息香膠干餾或堿水水解制得,也可由馬尿酸水解制得。工業上常用甲苯、鄰二甲苯或萘為原料制備苯甲酸,上述原料可從煤焦油或石油中獲得。此外,由甲苯生產時可副產苯甲酸 [11] 。苯甲酸的工業生產主要有甲苯液相空氣氧化法、三氯甲苯水解法、鄰苯二甲酸酐脫羧法,此外還有芐鹵氧化法 [12] 。
甲苯液相空氣氧化法
早用此法生產苯甲酸的是美國Alied。常用的催化劑為可溶性鈷鹽或錳鹽,以乙酸為溶劑。其反應機理為自由基反應,反應溫度為165 ℃左右,壓力為~ MPa,反應為放熱反應。副產物主要有、苯甲醇、鄰甲基聯苯、聯苯、對甲基聯苯及酯類。副產物均可回收和利用,尤其是和苯甲醇,其本身單價常為苯甲酸的4~5倍,可以大幅度提高裝置的產值和利潤。
盡管以甲苯為原料制苯甲酸的氧化法世界上還有氣相氧化法、化學計量氧化法,但空氣液相催化氧化法不僅三廢少,而且反應條件溫和,仍是主要生產。
應用領域
編輯 語音
工業
(1)生產
苯甲酸經液相氧化可以生產。日前主要生產國有荷蘭、美國和加拿大,近年來魯姆斯(Lumus)開發了苯甲酸氣相氧化制工藝 [9] 。
(2)生產對苯二甲酸
對苯二甲酸是合成纖維滌綸的原料之一。苯甲酸鉀發生歧化反應生成對苯二甲酸鉀和苯,用酸處理反應混合物,可得對苯二甲酸,副產鉀鹽可循環使用。世界上絕大部分對苯二甲酸是以對二甲苯為原料生產的,而對二甲苯比甲苯要貴得多 [9] 。
(3)生產己內酰胺
己內酰胺是生產尼龍的原料,一股都用和環己烷生產,也可以用苯甲酸生產 [9] 。
(4)化工中間體
苯甲酸可以作為生產苯甲酸酯和苯二甲酸酯的中間體,苯甲酸酯和苯二甲酸酯是重要的增塑劑。苯甲酸經溴化反應可以制得溴苯甲酸,間-溴苯甲酸可以作為電照像材料的粘合劑。 [13]
(5)增塑劑
苯甲酸分別與二甘醇、三甘醇、二丙二醇反應分別生成重要的常見的樹脂增塑劑二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)、三甘醇二苯甲酸酯(TEDB)和二丙二醇二苯甲酸酯(DPGDB),用于樹脂、涂料和粘合劑的生產 [14] 。這些酯佛點高,化學穩定性好,主要用作聚氯乙烯樹脂,聚醋酸乙烯樹脂和聚酯樹脂的增塑劑,此外苯甲酸芐酯還可作醋酸纖維素和硝化纖維素樹脂的增塑劑 [9] 。
(6)緩蝕劑
有緩蝕作用,如把加入汽車冷卻系統的冷卻水中(濃度為%)可防止冷卻系統生銹和腐蝕。若該冷卻裝置中包含有鑄鐵,還需同時加入增加緩蝕效果。此外還可以把摻入包裝紙漿、膠乳涂料、漆、切削油和機器油中防止金屬腐蝕 [9] 。
(7)涂料
苯甲酸還可用于改進各種醇酸樹脂涂料的光澤、粘性、強度和耐化學腐蝕性。苯甲酸鹽和苯甲酸可終止醇酸樹脂高聚物的鏈增長,促進產品的結晶度 [9] 。將苯甲酸引入醇酸樹脂之后可使漆膜快干,但又不似苯乙烯那樣不耐溶劑。改性后的醇酸樹脂制成的漆膜的光澤、硬度和耐水性等都有所提高。
(8)染料載體
苯甲酸、苯甲酸丁酯大量應用在聚酯纖維染色中,在疏水的聚酯纖維染色時,它們可作為染料載體 [9] 。
(9)潤滑劑
可以作為金屬加工、藥品生產中的潤滑劑。
食品及醫藥
(1)防腐劑
苯甲酸和有殺菌和抑制細菌生長的作用,且低毒無味,因而它們地用作防腐劑。在微酸性介質中,僅%濃度的苯甲酸可抑制細菌生長。改變pH值對苯甲酸鹽的殺菌作用和抑菌作用影響很大,在減性介質中其效果明顯降低,pH值在~時效果 [9] 。
在食品工業中,苯甲酸,可作醬油,泡菜、蘋果酒、果汁、飼料等的防腐劑。在、化妝品、牙膏、香粉、煙葉等中,苯中酸和也作防腐劑。在水中有較大的溶解度,通常用得更多一些,但它的pH值較高,殺菌和抑菌能力比苯甲酸弱得多 [9] 。
(2)
苯甲酸、、苯甲酸芐酯等都可以用于制造各種,分別關節炎、膿腫 皮膚病等,還可用作局部麻醉劑 [9] 。苯甲酸可以制作苯甲酸,苯甲酸是以苯甲酸、水楊酸為主要原料,加入羊毛脂、黃凡士林制成的藥劑。其中,苯甲酸與水楊酸聯合,可以成人皮膚真菌病,淺部真菌感染如、及足癬等疾病。
(3)定香劑
苯甲酸可以用作果汁飲料的定香劑。可作為膏香用入薰香香精。還可用于巧克力、檸檬、橘子、子漿果、堅果、蜜餞型等食用香精中。煙用香精中亦常用之。因苯甲酸的溶解度小,使用時須經充分攪拌,或溶于少量熱水或乙醇。在清涼飲料用的濃縮果汁中使用時,因苯甲酸易隨水蒸氣揮發,故常用其鈉鹽。
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