【正文】 ....................................................................................................................................... 24 鄰苯二甲醛化學(xué)分析 ............................................................................................................................... 24 期望和改進(jìn) ........................................................................................................................................................ 24 致 謝 .......................................................................................................................................................................... 25 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................................... 26 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 文獻(xiàn)綜述 1 鄰苯二甲醛消毒劑的概況 鄰苯二甲醛 (orthophthalaldehyde,OPA),是一種重要的醫(yī)藥化工中間體，以前主要用于胺類 生物堿、熒光計(jì)組胺測(cè)定試劑及醫(yī)藥檢驗(yàn)方面 。湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 專 科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 鄰苯二甲 醛消毒劑合成工藝研究 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 摘 要 鄰苯二甲醛 (Ophthaleldehyde,簡(jiǎn)寫為 OPA),以前是一種重要的醫(yī)藥化工中間體 ,該中間體在胺類生物堿、熒光計(jì)組胺測(cè)定及醫(yī)藥檢測(cè)方面有廣泛的應(yīng)用 ,而作為消毒劑應(yīng)用的報(bào)道最早見于 1994年 ,Alfa等通過評(píng)價(jià) OPA作為一種新型的高效消毒劑 ,與戊二醛相比 ,不僅具有光譜 ,高效和低腐蝕性的優(yōu)點(diǎn) ,還具有刺激性小 ,穩(wěn)定性好等自身特點(diǎn) .且對(duì)耐戊二醛的龜分枝桿菌具有良好的殺滅作用 . 鄰苯二甲醛的合成路線較多 ,但大多產(chǎn)率較低 ,成本較高 .本課題對(duì)鄰苯二甲醛的合成路線進(jìn)行了粗略的討論 . 以鄰二 (一氯甲基 )苯為原料 ,在催化劑存在條件下與無(wú)水醋酸鈉進(jìn)行酯化反應(yīng) ,以氯化苯作為溶劑 .分離有機(jī)相 .有機(jī)相與水在堿性條件下進(jìn)行水解反應(yīng) ,分離水相 ,減壓蒸餾得鄰苯二甲醇 .以鄰苯二甲醇為原料通過硝酸氧化得到目的產(chǎn)物鄰苯二甲醛 . 關(guān)鍵詞 :鄰二 (一氯甲基 )苯 ； 鄰苯二甲醇 ； 鄰苯二甲醛 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III ABSTRACT OPA (Ophthaleldehyde, abbreviated as OPA), before the medicine is an important chemical intermediate, intermediate in the alkaloid amine, histamine fluorometer medical testing and determination of a wide range of applications, as Application of disinfectant found in the report as early as 1994, Alfa, and so on through the evaluation of the OPA as a new type of highly efficient disinfectant, glutaraldehyde, not only has the spectrum, high efficiency and low corrosive advantages, but also has a small irritation, stability Good, and so on its own characteristics. Glutaraldehyde and the resistance of Mycobacterium turtle has a good effect to kill. OPA39。s more synthetic route, but most of the low yield, the higher the cost. On the subject of the OPA39。自從 1994 年 Alfa 等 將其用于內(nèi)鏡消毒而發(fā)現(xiàn)其具有良好的消毒效果，國(guó)外對(duì) OPA 的消毒方面進(jìn)行了許多研究，已經(jīng)將其開發(fā)成為一種新型的高效消毒劑并通過了美國(guó) FDA 認(rèn)證。此外， OPA 對(duì)近年來(lái)分離出的戊二醛抗性分枝桿菌〔 3〕也具有良好的殺滅作用。 對(duì)微生物的殺滅作用 OPA 是一種高效消毒劑，對(duì)細(xì)菌繁殖體、真菌、分枝桿菌、病毒、細(xì)菌芽孢 甚至某些寄生蟲都有很強(qiáng)的殺滅作用，尤其對(duì)戊二醛耐藥結(jié)核分枝桿菌有良好的殺滅作用。在懸液試驗(yàn)中，用 OPA 溶液作用可殺滅銅綠假單胞菌達(dá)。 如 將上述三種細(xì)菌污染在玻璃上經(jīng) 5000mg/L的 OPA 作用 25min使得三種菌菌量下降達(dá) log6以上。龜分枝桿菌NCTC 946 和地分枝桿菌 NCTC10856 在 較短時(shí)間內(nèi)可殺菌量較高 ，對(duì)龜分枝桿菌膿腫變種 NCTC 10882 作用 較強(qiáng) 。用 減半 的 OPA 作用 ，對(duì)結(jié)核分枝桿菌殺滅效果也能起到很好作用 ，而 增大濃度 的戊二醛需要作用 較長(zhǎng)時(shí)間 才能達(dá)到同樣的殺滅效果。許多實(shí)驗(yàn)表明， OPA 的交聯(lián)作用弱于戊二醛的。 Simons 等也提出了一個(gè)假說來(lái)解釋 OPA較弱交聯(lián)作用的原因 :第一，芳香醛 (如 OPA)的加成反應(yīng)要比脂肪醛 (如戊二醛 )弱。反之，戊二醛則具有更大的伸展性，易于同物質(zhì)中的氨基 反應(yīng)。 ，殺菌范圍廣 鄰苯二甲醛對(duì)細(xì)菌繁殖體、真菌、分枝桿菌、病毒、細(xì)菌芽孢 甚至某些寄生蟲都有很強(qiáng)的殺滅作用，尤其對(duì)戊二醛耐藥結(jié)核分枝桿菌有良好的殺滅作用。在懸液試驗(yàn)中，用 18mg/L 的鄰苯二甲醛溶液作用20mni可殺滅銅綠假單胞菌達(dá) log5以上。將上述三種細(xì)菌污染在玻璃上經(jīng) 5000mg/L的鄰苯二甲醛作用 25mni使得三種菌菌量下降達(dá) log6 以上。 盡管和戊二醛相比， OPA使 用濃度降低了，本身也不具有刺激性氣味。消毒液體要避免直接同眼睛、皮膚、衣物接觸，直接同皮膚接觸會(huì)引起暫時(shí)皮膚著色，反復(fù)接觸會(huì)導(dǎo)致皮膚過敏。避免暴露于 OPA 蒸汽，因?yàn)樗麄儠?huì)對(duì)呼吸道和眼睛刺激，引起鼻腔、喉嚨、支氣管的刺痛咳嗽，引起胸部不適、緊張呼吸困難、頭痛。同時(shí)，醫(yī)院污水中 OPA 含 量應(yīng)該受限制，這可以用氨基乙酸進(jìn)行中和，從而使得排水更安全。美國(guó) Cidxe 公司已經(jīng)研制出精確監(jiān)測(cè)濃度的試紙。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)就鄰苯二甲醛的穩(wěn)定性研究有關(guān)報(bào)道詳見表 [6]1 13。如美國(guó)強(qiáng)生公司出品的 %戊二醛含量的消毒劑，為兩體分別包裝，用前合一，形成活性較高的戊二醛。近 40 年的廣泛應(yīng)用已表明戊二醛具有使用濃度低、高效、廣譜、快速殺滅微生物等優(yōu)點(diǎn)，而被譽(yù)為化學(xué)低溫滅菌劑發(fā)展史上的里程碑之一。 盡管戊二醛具有良好的殺菌效果，但 是 2%堿性戊二醛對(duì)某些分枝桿菌的殺滅效果并不理想。法國(guó)的Dauendorffer JN 等評(píng)估了 2%堿性戊二醛溶液對(duì)蟾分枝桿菌的殺滅效率，證明蟾分枝桿菌對(duì) 2%堿性戊二醛比結(jié)核分枝桿菌和恥垢分枝 桿菌有更強(qiáng)的抵抗力 :環(huán)境樣本中湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 的菌株比人類樣本中的菌株對(duì) 2%堿性戊二醛的抵抗力更強(qiáng) ,60%戊二醛對(duì)芽胞桿菌的殺滅作用也不理想。比較從瓷半柱體上清洗下來(lái)的溶液或 懸浮液中的枯草桿菌芽孢同從土壤中提取的經(jīng)肉湯培養(yǎng)出的枯草桿菌芽孢 的耐藥性，發(fā)現(xiàn)后者的耐藥性更強(qiáng) 。桿菌狀 肉湯培養(yǎng)基中的枯草桿 菌芽孢 對(duì)戊二醛的耐藥性最強(qiáng)，研究還發(fā)現(xiàn)該芽 孢 經(jīng) 3%堿性戊二醛處理后仍能復(fù)活 。美國(guó)的 Wilson JAI 等研究 3 種消毒劑對(duì)隱孢 子蟲卵囊的滅活作用，證明 %戊二醛對(duì)滅活卵囊出芽和抑制單層細(xì)胞感染的效果最好，但卻需要暴露卵囊于戊二醛長(zhǎng)達(dá) 10 h 且卵囊在最低濃度時(shí)才有效 ，而如何解決攜帶隱孢 子蟲的內(nèi)鏡的消毒是一個(gè)值得注意的問題，因?yàn)榻菸於r(shí)間過長(zhǎng)會(huì)腐蝕內(nèi)鏡[6]。但是隨著戊二醛的廣泛應(yīng)用，在暴 露人員中引起了一些毒副作用。 3 鄰苯二甲醛現(xiàn)有合成工藝簡(jiǎn)介 鄰苯二甲醛的合成路線國(guó)內(nèi)外報(bào)道較多，但大多產(chǎn)率較低，成本偏高，目前的合成路線主要有如下一些： （ 1）鄰二甲苯溴 化水解法 [14] 由鄰二甲苯經(jīng)溴 化、水解制得，反應(yīng)方程式如下 : 該法反應(yīng)比較簡(jiǎn)單，中間產(chǎn)物四溴 鄰二甲苯產(chǎn)率達(dá) 92%，但需用 溴 作原料，成本較高，還用四氯化碳作溶劑，水解產(chǎn)率只有 63%，反應(yīng)收率合計(jì)只有 55%左右，導(dǎo)致產(chǎn)品成本較高。反應(yīng)方程式如下： 湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 用氯氣進(jìn)行反應(yīng)，由于反應(yīng)生成鄰二甲苯與氯氣生成鄰二四氯甲基苯合成收率不高于 40%，水解收率不高于 75%。 （ 3）萘 臭氧化加氫法 [36] 由萘 臭氧化后加氫制得，其反應(yīng)方程式如下 臭氧化萘 加氫法收率可達(dá) %，但要采用貴金屬作為催化劑，且工藝條件難以控制，產(chǎn)品純度不高，導(dǎo)致該法生產(chǎn)的鄰苯二甲醛成本較高、污染較嚴(yán)重、設(shè)備投資高、不易于工業(yè)化生產(chǎn)。Hiral 等報(bào)道用貴金屬釕 作催化劑，甲苯作溶劑，回流反應(yīng)可得鄰苯二甲醛。但上述幾種合成方法收率都不高于 50%，且工業(yè)化困難。從而限制了鄰苯二甲醛作為新一代高效消毒劑在我國(guó)醫(yī)療行業(yè)的推廣使用。由于長(zhǎng)期以來(lái)人們“消毒”的意思淡薄，而導(dǎo)致近幾年來(lái)許多傳染性病在蔓延。據(jù)北京疾控中心提供的資料顯示湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 1975— 1996 年 20 年間人類發(fā)現(xiàn)新的傳染病有 31 種而到 20 世紀(jì)末已增加到 39 種。也給人們的心靈上帶來(lái)恐慌。對(duì)經(jīng)濟(jì) 、 人民財(cái)產(chǎn)和國(guó)家安全戰(zhàn)略體系受到嚴(yán)重的損失。 因此， 消毒劑的發(fā)展方向應(yīng)該向以下目標(biāo)進(jìn)軍： 一是開發(fā)應(yīng)用廣普、高效低毒、適用 范圍廣 、并對(duì)環(huán)境安全的多功能制劑 。 由此可見鄰苯二甲醛的研究與發(fā)展在消毒界具有很大的潛質(zhì)能力。合成工藝路線如下 : 本方案首先擬對(duì)鄰苯二甲醇和 l， 3二氫異苯并呋 喃的合成工藝進(jìn)行了研究，接著分別就上 述合成的兩種產(chǎn)物進(jìn)行硝酸氧化，主要選擇適宜的物質(zhì)的量比、溶劑、催化劑、溫度、時(shí)間等工藝參數(shù)，利用正交實(shí)驗(yàn)方法，通過調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)條件對(duì)制備方案進(jìn)行優(yōu)化選擇 。 與我國(guó)目前傳統(tǒng)合成工藝相比較，該工藝具有如下特點(diǎn) : ? 合成工藝路線立足國(guó)內(nèi)原料市場(chǎng)，在國(guó)內(nèi)首先采用該工藝合成 鄰苯二甲醛 。 ? 反應(yīng)溫和，設(shè)備要求不高，投資少 。 ? 副反應(yīng)少，產(chǎn)品易精制，產(chǎn)品純度高。鄰二 (一氯甲基 )苯在叔胺溶劑中先與有機(jī)酸鹽生成脂，然后在醇溶液中與醇鈉作用進(jìn)而得到鄰苯二甲醇。 鄰苯二甲醇在有機(jī)合成中的應(yīng)用很廣，在不同氧化劑作用下，可以合成鄰羥甲基苯甲酸內(nèi)酯、本實(shí)驗(yàn)用其來(lái)合成鄰苯二甲醛。 鄰苯二甲醇的合成 國(guó)內(nèi)鄰苯二甲醇合成工藝是鄰二 (一氯甲基 )苯在堿性水溶液中水解，伴有苯并呋喃、 2羥 基苯甲醛、 2羥 基苯甲酸等多種副產(chǎn)物的產(chǎn)生。接著將上述有機(jī)相與水在堿性條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，本步反應(yīng)收集水相，然后經(jīng)過萃取、 減壓蒸餾可得總收率為 96%的鄰苯二甲醇。 在裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的 500mL 多口瓶中，加入鄰二 (一 氯 甲基 )苯 40克（