Ⅰ 国家标准规定了矿泉水的卫生要求和检验方法
GB 16330-1996 饮用天然矿泉水厂卫生规范
GB/T 5009.167-2003 饮用天然矿泉水中氟、氯、溴离子和硝酸根、硫酸根含量的反相高效液相色谱法测定
GB 8537-2008 饮用天然矿泉水
GB/T 8538-2008 饮用天然矿泉水检验方法
饮用矿泉水检验方法
39.1.7 精密度和准确度 同一实验室对两个地下水样品分别进行8次分析,平均值分别为3.0μg/L和16.2μg/L,相对标准偏差分别为16.1%和4.7%。对8个不同含量的地下水样品做加标回收实验,测得回收率为97.0%~116.0%。 39.2 气相色谱法
39.2.1 测定范围 本法最低检测量10ng,最低检测浓度1μg/L,测定范围1~10μg/L和10~100μg/L。水样中余氯,有机氯化合物不干扰测定。
39.2.2 方法提要 在酸性条件下,水样中的碘化物与重铬酸钾发生氧化还原反应析出碘与丁酮生成3- 碘丁酮2,用气相色谱法电子捕获检测器进行定量测定。 39.2.3 试剂和材料
39.2.3.1 载气:高纯氮99.999%。
39.2.3.2 配制标准品和样品预处理时使用的试剂和材料: a.无碘化物纯水:普通蒸馏水按每升加2gNaOH重蒸馏; b.硫酸溶液[c(H2SO4)=2.5mol/L]:取139mL优级纯浓硫酸,缓慢地加到500mL纯水中,并稀释至1000mL; C.重铬酸钾溶液(0.5g/L):称取0.05g重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于纯水,并稀释至100mL; d.丁酮:重蒸馏,收集79~80℃馏分; e.环己烷:重蒸馏,收集80~81℃馏分;f.硫代硫酸钠溶液(0.5g/L); g.无水硫酸钠:600℃烘烤4h,冷却后密封保存; h.碘化钾,优级纯。
39.2.3.3 制备色谱柱时使用的试剂和材料: a.色谱柱和填充物参考39.2.4.1.3有关内容; b.涂渍固定液所使用的溶剂:丙酮,分析纯。 39.2.4 仪器 39.2.4.1 气相色谱仪 39.2.4.1.1 电子捕获检测器。
39.2.4.1.2 记录仪,与仪器匹配,满量程1mV。
39.2.4.1.3 色谱柱: a.色谱柱类型:硬质玻璃填充柱,长2m,内径3mm。b.填充物载体:ChromosorbWAW DMCS80~100目; 固定液:OV-17,OV-210。 C.涂渍固定液的方法:按0.5%OV-17+3.0%OV-120配比分别用丙酮将OV-17, OV-210溶解并分别涂在载体上。在红外灯下挥去溶剂,混匀装柱。 d.色谱柱老化:将填充好的色谱装机(不接检测器),通氮气于220℃连续老化48h。
39.2.4.2 微量注射器:10μL。 39.2.4.3 分液漏斗:60mL。 39.2.5 样品
39.2.5.1 样品性质:水样。
39.2.5.2 水样采集及贮存方法:用玻璃瓶采集水样,尽快测定。
39.2.5.3 水样预处理:取10mL水样于60mL分液漏斗中,加硫代硫酸钠溶液(39.2.3.2f)0.2mL,混匀,加硫酸溶液(39.2.3.2b)0.1mL,加入丁酮(39.2.3.2d)0.5mL,混匀。加入重铬酸钾溶液(39.2.3.2C)1mL,振荡1min,放置10min,加入10.0mL环己烷(39.2.3.2e),振荡萃取2min,弃去水层,已烷萃取液用纯水洗涤2次,每次5mL,弃去水层,环己烷萃取液经无水硫酸钠脱水干燥后收集于10mL具塞比色管中供色谱测定。
Ⅱ 丁酮和二甲苯混合,比例不同,沸点等物理性质会有什么变化吗具体怎么计算
比重不一样。沸点也不一。。因为两个的沸点是143 70.~75 密度也是不。不是计算而是要做实验。溶解度有区别单用溶剂)。用馏程测定法测定。。密度计测定密度
Ⅲ 废丁酮和丙酮加工时为什么会粘在蒸馏釜内
废丁酮和丙酮加工时,会粘在蒸馏釜内,废丁酮和丙酮中含有大量的废渣。
丁酮专和丙酮是非常属好的有机化学反应溶剂,反应完成用丁酮和丙酮进行结晶,将产品取走,剩下来的废丁酮和丙酮中,含有大量的副反应产物和残留的产品。将废丁酮和丙酮蒸馏,剩下来的黏在蒸馏釜内釜残就是副反应产物和残留的产品。
Ⅳ 在同样温度,湿度情况下,丁酮的干燥速度比甲乙酮要快对吗
一、醋酸正丁酯品名:乙酸正丁酯/乙酸丁酯外观为清澈无色液体,具有愉快水果香味的,易燃液体。化学品中文名称:乙酸丁酯 CAS:123-86-4 英文名: n-butyl acetace, butyl acetate 结构式: CH3COO(CH2)3CH3 示性式:CH3 COOC4 H9 分子式:C6H12O2 分子量:116.16 物化性质编辑相对密度(20℃ )0.8807. 凝固点-73.5 ℃,沸点 126.114℃ 闪点(开杯)33℃,(闭杯) 27℃. 折射率() 1.3941. 蒸汽压(20℃)1.33kpa。汽化热309.4j/g。比热容(20℃)1.91j/(g.℃)。自燃点:421℃ 粘度(20℃):0.734 mPa.s 表面张力(20℃):25.09mN/m 与醇、酮、醚等有机溶剂混溶,与低级同系物相比,较难溶于水,所以也难于水解。二、丁酮无色透明液体。有类似丙酮气味。易挥发。能与乙醇、乙醚、苯、氯仿、油类混溶。溶于4份水中,但温度升高时溶解度降低。能与水形成共沸混合物(含水11.3%),共沸点73.4℃(含丁酮88.7%)。相对密度(d204)0.805。凝固点-86℃。沸点79.6℃。折光率(n15D)1.3814。闪点1.1℃。低毒,半数致死量(大鼠,经口)3300mG/kG。易燃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.81%~11.5%(体积)。高浓度蒸气有麻醉性。中文名甲基乙基酮外文名 2-Butanone CAS号 78-93-3 EINECS号 201-159-0 中文别名丁酮;;MEK;;2-氧代丁烷英文别名 butan-2-one 分子式 CH3COCH2CH3 危险品编号 32073 分子量 72.11 物理性质外观与性状:无色液体,有似丙酮的气味。熔点(℃):-85.9 相对密度(水=1):0.81 沸点(℃):79.6 相对蒸气密度(空气=1):2.42 饱和蒸气压(kPa):9.49(20℃) 燃烧热(kJ/mol):2441.8 临界温度(℃):260 临界压力(MPa):4.40 辛醇/水分配系数的对数值:0.29 闪点(℃):-9 爆炸上限%(V/V):11.4 引燃温度(℃):404 爆炸下限%(V/V):1.7 溶解性:溶于水、乙醇、乙醚,可混溶于油类。[1] 分子结构数据: 1、摩尔折射率:20.60[2] 2、摩尔体积(m3/mol):91.6[2] 3、等张比容(90.2K):196.3[2] 4、表面张力(dyne/cm):21.0[2] 5、极化率(10-24cm3):8.17[2] 化学性质 1. 丁酮由于具有羰基及与羰基相邻接的活泼氢,因此容易发生各种反应。与盐酸或氢氧化钠一起加热发生缩合,生成3,4-二甲基-3-己烯-2-酮或3-甲基 -3-庚烯-5-酮。长时间受日光照射时,生成乙烷、乙酸、缩合产物等。用硝酸氧化时生成联乙酰。用铬酸等强氧化剂氧化时生成乙酸。丁酮对热比较稳定,500℃以上热裂生成烯酮或甲基烯酮。与脂肪族或芳香族醛发生缩合时,生成高分子量的酮、环状化合物、缩酮以及树脂等。例如与甲醛在氢氧化钠存在下缩合,首先生成2-甲基-1-丁醇-3-酮,接着脱水生成甲基异丙烯基酮。该化合物受日光或紫外光照射时发生树脂化。与苯酚缩合生成2,2-双(4-羟基苯基)丁烷。与脂肪族酯在碱性催化剂存在下反应,生成β-二酮。在酸性催化剂存在下与酸酐作用发生酰化反应,生成β-二酮。与氰化氢反应生成氰醇。与氨反应生成酮基哌啶衍生物。丁酮的α-氢原子容易被卤素取代生成各种卤代酮,例如与氯作用生成3-氯-2-丁酮。与2,4-二硝基苯肼作用生成黄色的2,4-二硝基苯腙(m.p. 115℃)。[2] 2.稳定性:稳定。[2] 3.禁配物:强氧化剂、碱类、强还原剂。[2] 4.聚合危害:不聚合。[2] 生态学数据 1.生态毒性 LC50:1690~5640mg/L(96h)(蓝鳃太阳鱼);3200mg/L(96h)(黑头呆鱼,pH值 7.5);1950mg/L(24h)(卤虫);L(48h)(水蚤,pH值8);918~3349mg/L(48h)(水蚤,pH 值7.21) IC50:110~4300mg/L(72h)(藻类)。[2] 2.生物降解性好氧生物降解(h):24~168;厌氧生物降解(h):96~672;[2] 3.非生物降解性水中光氧化半衰期(h):1.80×104~7.10×105;空气中光氧化半衰期(h):64.2~642;一级水解半衰期(h):>50a。[2] 三、区别醋酸正丁酯主要用途为: (1)用作溶剂 醋酸仲丁酯(SBA)的溶解性能与醋酸正丁酯,醋酸异丁酯相似,在涂料配方中可以广泛取代醋酸正丁酯和醋酸异丁酯。 在金属闪光漆中,可以用醋酸仲丁酯来溶解醋酸丁酸纤维素,制得15%~20%的溶液。 醋酸仲丁酯对许多物质具有良好的溶解性,工业上可用作制造硝基纤维素漆,丙烯酸漆,聚氨酯漆等的溶剂,这些漆类可用作飞机机翼涂料,人造皮革涂料,汽车涂料等。醋酸仲丁酯也可用于赛璐珞制品,橡胶,安全玻璃,铜版纸,漆皮等产品的制造过程。它还可以作印刷油墨中的挥发溶剂,用于胶印等应用中;此外还可用作感光材料的快干剂。 (2)用于医药工业 醋酸仲丁酯可用作青霉素的精制;由于其挥发度适中,具有良好的皮肤渗透性,也可用作药物吸收促进组分。 (3)用作反应介质 醋酸仲丁酯是手性分子,和其它两种常用的醋酸丁酯一样,可用作反应介质,如用于合成三烷基胺氧化物,N,N-二丙烯基乙二胺等。 (4)用作萃取剂组分 醋酸仲丁酯可用作萃取剂,如萃取分离乙醇-丙醇,丙烯酸等物质。或用作共沸蒸馏溶剂,部分取代甲苯,二甲苯和甲基异丁酮。
Ⅳ 我测的是丁酮,卡尔费休醛酮类试剂必须要用配套的无水甲醇试剂还是其他试剂。。求高人指点啊!
卡尔·费休水分测定原理与技术
卡尔·费休法简称费休法,是1935年卡尔·费休(KarlFj scher)提出的测定水分的容量分拆方法。费休法是测定物质水分的各类化学方法中,对水最为专一、最为准确的方法。虽属经典方法但经过近年改进,提高了准确度,扩大了测量范围,已被列为许多物质中水分测定的标准方法。
费休法属碘量法,其基本原理是利用碘氧化二氧化硫时,需要-定量的水参加反应:
12十S02十2H2O=2HI十H2SO4 (1)
上述反应是可逆的。为了使反应向正方向移动并定量进行,须加入碱性物质。实验证明,吡啶是最适宜的试剂,同时吡啶还具有可与碘和二氧化硫结合以降低二者蒸气压的作用。因此,试剂必须加进甲醇或另一种含活泼OH基的溶剂,使硫酸酐吡啶转变成稳定的甲基硫酸氢吡啶。
试剂的理论摩尔比为碘:二氧化硫:吡啶,甲醇=1:1:3:1。
测定技术 费休试剂的配制和标定
通常,配制费休试剂时只有碘应严格依照化学计量,其它组分则是过量的,一般采用的摩尔比为碘:二氧化硫:吡啶:甲醇=1:3:10:50。配制费休试剂所用各物质必须严格控制其含水量,一般不得超过0.1%,若进行微量分析时,不应超过数个ppm。
配制步骤 取无水吡啶133mL与碘42.33g,置入具塞棕色试剂瓶中,振摇至碘全部溶解后,加入无水甲醇333ml。难确称量试剂瓶重,通入经浓硫酸脱水的二氧化硫气体至试剂瓶增重32g,将瓶塞塞牢、摇匀,于暗处放置48h后标定。依此配制的费休试剂的滴定度约为含水3-5g/mL。 当使用专用试剂瓶时,可在通二氧化硫至增重32g时,把液面的位置作一标记,以后每次配制,只需取一定量的各物质置入试剂瓶中,通入二氧化硫气体,使试剂溶液掖面升高至标记处即可,这样可省去费时的称重操作。为使费休试剂稳定,有另一种配制方法,即先配成二组溶浓,在使用前混合。一组为碘和甲醇溶液I;另一组为二氧化硫和吡啶溶液II。
溶液I:取碘63p,置入试剂瓶中,加366mL无水甲醉,括至碘全部溶解。
溶液II:取100mL无水吡啶,置入试剂瓶小,准确称量,然后通入干燥的二氧化硫气体,使其增重32g。
新配制的费体试剂很不稳定,随放置时间增加,浓度逐渐降低。在前二、三日内,淌定皮有显著下降,以后降低援慢,一周以后,滴定度每日约减少1%,之后则变化更趋缓慢。滴定度开始迅速下降的原因主要是试剂中各组分所含残存水分的作用,随后滴定度缓慢下降的原因则是副反应的影响。
因此,费你试剂配制以后,应放置一用以上,用前标定。
费休试剂的标定方法一般有纯水标定、含水甲酵标准溶液标定和稳定的结晶水合物标定三种。
(1) 纯水标定法 取数个干燥具塞滴定瓶,加入25mL无水甲醇,用费休试剂滴定至终点。这时滴定瓶内呈无水状态,随即用注射取样器迅速注入已准确称量的纯水30.00mg,在剧烈搅拌下,以费休试剂滴定至终点,求得每毫升费体试剂相当于水的质量M^.
(2)含水甲醇标准溶液标定法
(i)含水甲醇标准溶液的配制 含水中醇标准溶液是用无水甲醉加入 定还的燕螺水配成的。无水甲醇应经过金届镁粉二次处理,然后蒸馏,把蒸出的甲醇立即用来配制。
取充分干燥的500mL存虽瓶,在瓶中加入无水甲醇400mL,用注射器(或小滴瓶)减员法准确称设蒸馏水0.2500,注入容量瓶中,迅速塞牢瓶塞,振荡均匀后,用元水甲醇稀释至刻度。即使经过多次处理的甲醇,也难免含有微量水分,因此必须对此值予以校正。可在不断搅拌,保持利同条件下,用无水甲醇及配制好的含水醇分别滴定同量费休试剂,得到Va和Vb,然后求校正值F。
(ii)标定方法 在于燥的滴定瓶中加入无水甲醇10mL,以费休试剂滴至终点。然后准确量取一定量的含水甲醇标准溶液(含水量为Hmg),以费休试剂在不断搅拌下滴定。由试剂的消耗量V(单位为mL)计算费休试剂的滴定度T(mg/mL):
以含水甲醇标准液标定费休试剂结果准确、操作简便,而且可进行反滴定。但是,含水甲醇标准溶液比一般水溶液的膨胀系数更大,标定时须注明当时温度。在使用中温度有明显差别时,须需对水甲醇标准溶液的体积予以校正。当使用含水甲醇标准液反滴定时,更要注意这种温度对体积造成的影响。
(3)稳定的结品水合物标定法 一般用于标定(费休试剂的结晶水合物有一水合草酸铵(NH4)2C2.H2O、三水合乙酸钠CH3C00Na·3H2:0、一水合柠檬酸和二水合酒石酸钠等。其中以二水合酒石酸钠为最好,它的理论含水量为15.66%。在150℃加热后含水量为15.652%,将其暴露于相对湿度为20一79%的空气中,此水合物增加重量为0.01一0.09%。
费休法终点判定 费休法的滴定终点,对于无色试液可用目视法判定。如果是带有颜色或呈浑浊状的试液,则需用水停滴走法或电位滴定法判定终点。
标准溶液:
标准溶液是指含有某一特定浓度的参数的溶液,比如Cl或Fe的标准溶液。当用标准溶液代替样品进行测试时,得到的结果应该与已知标准溶液的浓度相符。如果得到相符的结果,则说明测试操作正确。如果结果与标准值存在任何明显的误差(大于10%),就说明存在错误,需要进行分析。Hach公司拥有多种浓度在大部分测试范围内的标准溶液。
有些标准溶液由于很不稳定,以至难以配制和使用,因此是不能利用的。这样的标准溶液包括硫化氢(H2S)、二氧化氯(ClO2)、溶解氧(DO)和臭氧(O3)。液氯标准溶液只能配制成高浓度溶液,所以必须加入高纯水进行稀释,并且使用不会消耗液氯的玻璃器皿。
标准溶液还可用来校准仪器,比如色度计和分光光度计,以及pH计和pH/ISE计等电化学仪器。 不同浓度的标准溶液可以用来绘制校准曲线,从而可以用得到的校准曲线反查测试样品的浓度。
Ⅵ 实验室如何精制丁酮,便于操作的方法,在线等,谢谢
首先要知道你 的丁酮原料的组成,如果假定含有不挥发份,水份,丁酮,以及其它不与丁酮共沸的杂质的话。
基本可以用蒸馏瓶来完成,1,用精馏柱,(就是用玻璃管里加上填充物的那种),2
加入正己烷共沸除水,3.在顶部水份除尽后,再除正己烷,4.最后得到水份合格的丁酮产品。5,不挥发份会留在蒸馏瓶底部。
具体的方法,要看你的原料组成,及你对产品的要求批标来决定精制方法。
Ⅶ 怎么鉴别丁酮 ß-丁酮酸酯 丁酸乙酯
可以采用强碱来分别他们:NaOH/KOH
丁酮不反应;
丁酸反应 放出水,可以让无水硫酸铜变色;
丁酸乙酯反应放出乙醇,不能让无水硫酸铜变色;从蒸馏出物的多少,就可以区别丁酮。
也可以利用酮的特殊反应来区别。
希望可以帮到你!望采纳!
Ⅷ 醋酸正丁酯与丁酮的区别
一、醋酸正丁酯
品名:乙酸正丁酯/乙酸丁酯
外观为清澈无色液体,具有愉快水果香味的,易燃液体。
化学品中文名称:乙酸丁酯
CAS:123-86-4
英文名: n-butyl acetace, butyl acetate
结构式: CH3COO(CH2)3CH3
示性式:CH3 COOC4 H9
分子式:C6H12O2
分子量:116.16
物化性质编辑
相对密度(20℃ )0.8807.
凝固点-73.5 ℃,
沸点 126.114℃
闪点(开杯)33℃,(闭杯) 27℃.
折射率() 1.3941.
蒸汽压(20℃)1.33kpa。
汽化热309.4j/g。
比热容(20℃)1.91j/(g.℃)。
自燃点:421℃
粘度(20℃):0.734 mPa.s
表面张力(20℃):25.09mN/m
与醇、酮、醚等有机溶剂混溶,与低级同系物相比,较难溶于水,所以也难于水解。
二、丁酮
无色透明液体。有类似丙酮气味。易挥发。能与乙醇、乙醚、苯、氯仿、油类混溶。溶于4份水中,但温度升高时溶解度降低。能与水形成共沸混合物(含水11.3%),共沸点73.4℃(含丁酮88.7%)。相对密度(d204)0.805。凝固点-86℃。沸点79.6℃。折光率(n15D)1.3814。闪点1.1℃。低毒,半数致死量(大鼠,经口)3300mG/kG。易燃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.81%~11.5%(体积)。高浓度蒸气有麻醉性。
中文名
甲基乙基酮
外文名
2-Butanone
CAS号
78-93-3
EINECS号
201-159-0
中文别名
丁酮;;MEK;;2-氧代丁烷
英文别名
butan-2-one
分子式
CH3COCH2CH3
危险品编号
32073
分子量
72.11
物理性质
外观与性状:无色液体,有似丙酮的气味。
熔点(℃):-85.9
相对密度(水=1):0.81
沸点(℃):79.6
相对蒸气密度(空气=1):2.42
饱和蒸气压(kPa):9.49(20℃)
燃烧热(kJ/mol):2441.8
临界温度(℃):260
临界压力(MPa):4.40
辛醇/水分配系数的对数值:0.29
闪点(℃):-9
爆炸上限%(V/V):11.4
引燃温度(℃):404
爆炸下限%(V/V):1.7
溶解性:溶于水、乙醇、乙醚,可混溶于油类。[1]
分子结构数据:
1、摩尔折射率:20.60[2]
2、摩尔体积(m3/mol):91.6[2]
3、等张比容(90.2K):196.3[2]
4、表面张力(dyne/cm):21.0[2]
5、极化率(10-24cm3):8.17[2]
化学性质
1.
丁酮由于具有羰基及与羰基相邻接的活泼氢,因此容易发生各种反应。与盐酸或氢氧化钠一起加热发生缩合,生成3,4-二甲基-3-己烯-2-酮或3-甲基
-3-庚烯-5-酮。长时间受日光照射时,生成乙烷、乙酸、缩合产物等。用硝酸氧化时生成联乙酰。用铬酸等强氧化剂氧化时生成乙酸。丁酮对热比较稳
定,500℃以上热裂生成烯酮或甲基烯酮。与脂肪族或芳香族醛发生缩合时,生成高分子量的酮、环状化合物、缩酮以及树脂等。例如与甲醛在氢氧化钠存在下缩
合,首先生成2-甲基-1-丁醇-3-酮,接着脱水生成甲基异丙烯基酮。该化合物受日光或紫外光照射时发生树脂化。与苯酚缩合生成2,2-双(4-羟基苯
基)丁烷。与脂肪族酯在碱性催化剂存在下反应,生成β-二酮。在酸性催化剂存在下与酸酐作用发生酰化反应,生成β-二酮。与氰化氢反应生成氰醇。与氨反应
生成酮基哌啶衍生物。丁酮的α-氢原子容易被卤素取代生成各种卤代酮,例如与氯作用生成3-氯-2-丁酮。与2,4-二硝基苯肼作用生成黄色的2,4-二
硝基苯腙(m.p. 115℃)。[2]
2.稳定性:稳定。[2]
3.禁配物:强氧化剂、碱类、强还原剂。[2]
4.聚合危害:不聚合。[2]
生态学数据
1.生态毒性
LC50:1690~5640mg/L(96h)(蓝鳃太阳鱼);3200mg/L(96h)(黑头呆鱼,pH值
7.5);1950mg/L(24h)(卤虫);<520mg/L(48h)(水蚤,pH值8);918~3349mg/L(48h)(水蚤,pH
值7.21)
IC50:110~4300mg/L(72h)(藻类)。[2]
2.生物降解性
好氧生物降解(h):24~168;
厌氧生物降解(h):96~672;[2]
3.非生物降解性
水中光氧化半衰期(h):1.80×104~7.10×105;
空气中光氧化半衰期(h):64.2~642;
一级水解半衰期(h):>50a。[2]
三、区别
醋酸正丁酯主要用途为: (1)用作溶剂
醋酸仲丁酯(SBA)的溶解性能与醋酸正丁酯,醋酸异丁酯相似,在涂料配方中可以广泛取代醋酸正丁酯和醋酸异丁酯。
在金属闪光漆中,可以用醋酸仲丁酯来溶解醋酸丁酸纤维素,制得15%~20%的溶液。 醋酸仲丁酯对许多物质具有良好的溶解性,工业上可用作制造硝基纤维素漆,丙烯酸漆,聚氨酯漆等的溶剂,这些漆类可用作飞机机翼涂料,人造皮革涂料,汽车涂料等。醋酸仲丁酯也可用于赛璐珞制品,橡胶,安全玻璃,铜版纸,漆皮等产品的制造过程。它还可以作印刷油墨中的挥发溶剂,用于胶印等应用中;此外还可用作感光材料的快干剂。 (2)用于医药工业
醋酸仲丁酯可用作青霉素的精制;由于其挥发度适中,具有良好的皮肤渗透性,也可用作药物吸收促进组分。 (3)用作反应介质
醋酸仲丁酯是手性分子,和其它两种常用的醋酸丁酯一样,可用作反应介质,如用于合成三烷基胺氧化物,N,N-二丙烯基乙二胺等。 (4)用作萃取剂组分
醋酸仲丁酯可用作萃取剂,如萃取分离乙醇-丙醇,丙烯酸等物质。或用作共沸蒸馏溶剂,部分取代甲苯,二甲苯和甲基异丁酮。
Ⅸ 高分!!急!丁酮的合成
3-羟基丁酮,又名乙偶姻、甲基乙酰甲醇,存在于乳品和某些水果中,是一种应用广泛的食用香料,我国GB 2760-86规定其允许食用。3-羟基丁酮作为香料应用范围极其广泛,用量也较大,其最主要的作用是用于奶油、乳品、酸奶和草莓型等香料的生产。此外,3-羟基丁酮还可以作为一种平台化合物,广泛应用于其他众多行业,2004年美国能源部将其列为30种优先开发利用的平台化合物之一。近年来随着人们对3-羟基丁酮需求的不断增长,有关3-羟基丁酮的生产方法及应用研究已引起人们的广泛关注。
1 3-羟基丁酮的合成方法
1.1 化学法
目前,国内外3-羟基丁酮工业化生产方法主要有3种:①丁二酮部分加氢还原工艺;②2,3-丁二醇选择性氧化工艺;③丁酮氯化水解工艺。这3种方法存在产品收率和得率较低,且环境污染较严重等缺点,而且产品质量很难达到目前3-羟基丁酮的最大消费领域——食用香料的要求;更为严重的是这3种工艺的原料来源限制了其大规模的发展。工艺①和③中所使用的原料丁二酮和丁酮目前均来自于不可再生的化石资源——石油,随着石油资源的日益短缺以及石油价格的日益攀升,这2条工艺路线的成本将越来越高,势必会进一步增加3-羟基丁酮的生产成本;工艺②中的原料2,3-丁二醇可以通过化学法生产,也可以通过微生物发酵法生产,通过化学法生产2,3-丁二醇同样也存在石油资源短缺与环境污染等带来的压力;而通过微生物发酵法生产的2,3-丁二醇本身也是香料,而非大宗化工产品,因此该工艺路线的原料成本很高,加上2,3-丁二醇选择性氧化的转化率较低,因此使用该工艺路线生产3-羟基丁酮同样不符合可持续发展的潮流。
1.2 生物法
基于对上述3种化学法合成3-羟基丁酮工艺路线以及产品质量的担忧,人们开始寻求利用生物合成法来替代化学合成法,以期待减轻资源与环境压力,提高产品质量。
2 生物法合成3-羟基丁酮的研究概况
2.1 酶转化法生产3-羟基丁酮
1992年,Hummel等用微生物菌体中的酶作为催化剂进行还原反应,该方法是通过培养乳酸杆菌或酵母菌分离纯化其中的丁二酮还原酶,在pH5.0、温度70℃下,应用该还原酶及辅酶NAPH催化转化丁二酮,生成3-羟基丁酮,使用该方法产率最高达100%,没有其他副产物,并可以获得旋光度一定的产品。2003年,De Faveri等开发了一种附有醇脱氢酶活力的膜反应器,采用汉氏醋杆菌(Acetobacter hansenii)MIM 2000/5全细胞催化2,3-丁二醇合成3-羟基丁酮,在建立该过程中物质和能量平衡数学模型的基础上,考察了溶氧水平、P/O比例对该催化反应的影响,在最适反应条件下2,3-丁二醇转化为3-羟基丁酮的最大摩尔转化率达71.6%,3-羟基丁酮的最高质量浓度达8.93g/L。以上这些方法和化学合成法相似,都是以丁二酮或2,3-丁二醇为原料,经酶法部分还原或氧化生成3-羟基丁酮,区别在于酶法产物得率高,没有其他副产物,并且产物具有旋光度,但要获得大量特异性的酶比较困难,而且其底物来源受到了限制。酶转化法未能从根本上改变3-羟基丁酮生产过程中所面临的资源与环境压力,因此该路线尚不具备大规模工业化生产的潜力。
2.2 发酵法生产3-羟基丁酮
无论化学合成法生产还是酶转化法都是以丁二酮或2,3-丁二醇等为原料,丁二酮和2,3-丁二醇也是合成香料而非大宗化工产品,原料来源及价格都受到限制,这可能也是目前3-羟基丁酮没有得到较好研究开发的原因之一,因此积极开发以糖质为原料利用微生物发酵生产3-羟基丁酮有望改变这一局面。
2.2.1 发酵菌株
自然界中的某些细菌具有产3-羟基丁酮的能力,主要包括克雷伯氏菌属(Klebisella)、肠杆菌属(Enterobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、沙雷氏菌属(Serratia)以及乳球菌属(Lactococcus)等。但是在大多数菌株代谢过程中,3-羟基丁酮是作为2,3-丁二醇和丁二酮代谢的副产物而存在的,在发酵过程中,积累浓度较低,这直接导致了难以利用这些微生物菌种工业化发酵生产3-羟基丁酮。针对该问题,赵祥颖和刘建军等选育获得了一株高产3-羟基丁酮的枯草芽孢杆菌SFA-H31(CGMCC1869),可有效地转化葡萄糖生成3-羟基丁酮,该菌株在50L发酵罐中发酵培养52h,葡萄糖转化生成3-羟基丁酮的转化率高达48.26%,已接近理论转化率(48.9%),其生物合成3-羟基丁酮的最高产量达55.67g/L,并且该菌株不产生伴随副产物丁二酮和2,3-丁二醇,是一株极具研究开发价值的3-羟基丁酮生产菌株。此外Xu等从葡萄园和苹果园的土样中筛选得到一株短小芽孢杆菌XH195(DSM16187),该菌株能够在含氯化钠质量浓度为100g/L的培养基上生长,以葡萄糖或蔗糖为碳源,37℃下发酵60 h后,3-羟基丁酮的产量分别达63.0g/L或58.1 g/L。
3-羟基丁酮广泛的应用领域、相关发酵菌株及研究情况分别见表1及表2。
表1 3-羟基丁酮广泛的应用领域
应用领域
衍生物及使用特性
功能
日化食品行业
合成环己烯衍生物等香味化合物
广泛应用
酒中重要的呈香呈味物质
与双乙酰等配合使用可使酒体丰满,后味圆润
制药工业
与双乙酰混合使用
治疗乳腺炎
制备吡咯烷酮或四氢吡咯的烟碱衍生物
重要的医药中间体
与活性位点的半胱氨酸的残基进行键合
尿素酶的抑制剂
昆虫性激素
生物农药
化学工业
与脂肪二元羧酸形成的酯
防冻剂和增塑剂
3-羟基丁酮的羧酸酯
聚氯乙烯增塑剂
3-羟基丁酮
含氯聚合物的稳定剂
3-羟基丁酮
起泡剂
涂料工业
合成新型亲水涂料,用于醇酸树脂的表面涂层
抗氧化性能,延长树脂的使用寿命
IT行业
光学活性的3-羟基丁酮衍生物
液晶材料的重要成分
表2 相关发酵菌株及研究情况
菌种
学名及编号
底物
3-羟基丁酮产量/(g·L-1)
参考文献
阴沟肠杆菌
Enterobacter cloacae ATCC 27613
蔗糖
<14
[15]
黏质沙雷氏杆菌
Serratia marcescens IAM 1022
葡萄糖
6.62
[16]
肺炎克雷伯氏杆菌
Klebsiella neumoniae NRRL B-199
葡萄糖
17-19
[17]
乳酸乳球菌乳酸亚种
Lactococcus lactis subsp.lacrs 3022
葡萄糖
9.28
118]
产酸克雷伯氏杆菌
Klebsiella osytoca DSM 3539
糖蜜
4.3
[19]
产气肠杆菌
Enterobacter aerogenes DSM 30053
葡萄糖
10-12
[20]
枯草芽孢杆菌
Bacillus subtilis AJ 1992
糖蜜
<20
[21]
乳酸乳球菌乳酸亚种丁二酮变种
Lactococcus lactis subsp.Lactis biovar diacetylactis CNRZ 483
葡萄糖
1.74
[22]
类多黏芽孢杆菌
Paenibacillus polymyxa ATCC 12321
葡萄糖
9.24
[23]
肺炎克雷伯氏杆菌
Klebsiella neumoniae CICC 10011
葡萄糖
13.1
[24]
枯草芽孢杆菌
Bacillus subtilis CICC 10025
糖蜜
37.9
[25]
短小芽孢杆菌
Bacillus pumilus DSM 16187
葡萄糖
63.0
[14]
枯草芽孢杆菌
Bacillus subtilis CGMCC 1869
葡萄糖
55.5
[11-12]
2.2.2 代谢机理及高产策略
以葡萄糖或其他能够转化生成丙酮酸的化合物为底物发酵生产3-羟基丁酮的代谢途径已经研究得比较清楚(图1(略)),这为微生物发酵法生产3-羟基丁酮提供了理论指导。在微生物体内,主要有2条3-羟基丁酮合成途径:两分子丙酮酸在α-乙酰乳酸合成酶(E1)的作用下合成一分子α-乙酰乳酸,α-乙酰乳酸在酸性条件下非酶自然氧化脱羧生成丁二酮,丁二酮又可在丁二酮还原酶(E4)或2,3-丁二醇脱氢酶(E3)的作用下还原为3-羟基丁酮,该氧化途径已得到大量生化、分子生物学的数据支持;另一条途径α-乙酰乳酸在合成后,经α-乙酰乳酸脱羧酶(E2)作用生成3-羟基丁酮。通过这2条途径生成的3-羟基丁酮还可进一步由催化可逆反应的2,3-丁二醇脱氢酶(E3)的作用生成2,3-丁二醇。3-羟基丁酮是多种微生物糖代谢的中间代谢产物,以糖质为原料利用微生物发酵可以产生3-羟基丁酮,但是据目前有关微生物产生3-羟基丁酮的文献,多数报道是有关微生物代谢途径理论方面的研究,少数涉及3-羟基丁酮生产的报道也主要是作为丁二酮和2,3-丁二醇发酵的副产物提及。因此笔者认为,从自然界中筛选分离能够高产3-羟基丁酮的微生物菌种是发酵法生产3-羟基丁酮工作中的一个重要环节,并且可以在对其代谢途径充分分析的基础上,选育酶E3和酶E4缺陷型的突变菌株,以使现有产丁二酮或2,3-丁二醇的菌株大量积累3-羟基丁酮;另外还可以通过基因工程技术敲除这2个酶的编码基因以达到失活这2个酶,从而使其高产目标产物3-羟基丁酮的目的;或者通过在原始菌株中超量表达NAD(P)H氧化酶,以有效调节菌株体内NAD(P)H与NAD(P)的比例,抑制酶阳和酶E4的活性的同时抑制丙酮酸的其他代谢支路,从而提高菌株生物合成3-羟基丁酮的能力。
3 市场前景预测
随着人们生活水平的提高,饮食习惯也正在改变,对食品的感官要求越来越高,3-羟基丁酮作为香料的需求日益增加,市场前景广阔。目前国外工业化生产3-羟基丁酮的企业主要有美国JM公司、德国BASF公司以及日本信达公司,这3家公司均采用化学合成法获得;国内也有部分企业从事3-羟基丁酮的工业化生产,包括江苏潘南香料厂、河南濮盟集团、上海泰禾化工有限公司、上海爱普香料有限公司以及上海凯信生物科技有限公司等。其中除上海爱普香料有限公司和上海凯信生物科技有限公司外,其余生产厂家均采用化学法生产,产量质量无法满足国内外市场对天然香料的需求。最新报道显示,上海爱普香料有限公司正在联合国内相关高校进行发酵法生产天然3-羟基丁酮及其衍生物的产业化研究,并已经取得了初步进展,申报了相关专利;上海凯信生物科技有限公司正在进行以微生物发酵技术生产天然、旋光性3-羟基丁酮的产业化的研究,据称已获得Kosher认证证书,并通过天然度检测权威机构——美国乔治亚大学(University ofGeorgia)天然度检测,但其尚处于试生产阶段,生产规模很小,无法满足市场的巨大需求。开展3-羟基丁酮的生产及应用研究,尤其是开展环境友好、原料来源丰富、条件温和、产品可视为纯天然的微生物发酵法生产3-羟基丁酮的技术研究,具有重要的意义。
据安徽省产权交易网统计,2006年全球3-羟基丁酮的产量为数千吨,我国3-羟基丁酮的生产规模约100t,目前国内报价为25万元/t左右。以葡萄糖为底物采用微生物发酵法生产3-羟基丁酮不仅能够满足人们对天然香料的需求,而且利润空间巨大,目前国内葡萄糖报价基本上在3300元/t左右,以葡萄糖为底物发酵生产乙偶姻理论转化率为48.9%,葡萄糖和3-羟基丁酮分别按3300元/t和25万元/t计,除去分离、精制等其他成本2万元/t,生产1 t3-羟基丁酮的利润在22万元/t左右,当然这是以完全转化为前提,随着对微生物发酵法生产3-羟基丁酮的研究的进一步深入,葡萄糖到3-羟基丁酮的转化率势必会进一步增加,因此积极开发微生物发酵法生产3-羟基丁酮具有巨大的市场潜力和丰厚的利润空间。
4 展望
随着石油等非可再生资源日益减少、世界人口和环境压力的增加,以及人们对天然食品香料的需求增长,利用生物法制备传统的利用化学法生产的食用香料日益备受关注。微生物发酵法生产3-羟基丁酮正顺应了这一潮流,其发展前景和机遇均十分有利。笔者认为,为了克服化学法生产3-羟基丁酮对环境和人们的健康安全带来的威胁,应进一步建立微生物发酵法生产3-羟基丁酮的优势,全面提高微生物发酵工艺相对于化学合成工艺的竞争力,综合应用分子生物学、微生物代谢工程等现代生物技术手段,提高3-羟基丁酮的发酵水平,在今后的研究过程中应该从以下几个方面展开:
(1)重视菌株的选育,在前人研究的基础上,着重选育副产物少以及能够耐受高浓度产物并适合高密度培养的菌株;
(2)在公认安全(GRAS)菌株(如大肠杆菌、芽孢杆菌等)以及原始高产菌株中强化表达与3-羟基丁酮生物合成相关的关键酶,或通过基因工程技术有效调节原始菌株内的氧化还原水平,显著降低3-羟基丁酮生产过程中的伴随产物丁二酮和2,3-丁二醇,利用所构建的基因工程重组菌超量合成目标产物;
(3)在对发酵过程进行动力学分析的基础上利用数学工具模拟优化发酵过程,以更好地优化发酵工艺,并在此基础上开发高效率、低成本的分离提取工艺,以获得高纯度的3-羟基丁酮,满足人们对安全香料的需求。
Ⅹ 3-丁酮酸乙酯的制备 为什么要用减压过滤
那叫抽滤吧,原因就是快啊
不过怀疑你是不是问减压蒸馏,3-丁酮酸乙酯的沸点181度,而一般高于140度的液体都要用减压蒸馏的,降低了沸点而且快