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【摘 要】考察异戊醇在不同的强氧化剂作用下氧化成异戊酸的方法，着重探讨以异戊醇为合成原料，选用弱碱性介质，季铵盐作为相转移催化剂，高锰酸钾作强氧化剂，在不同投料方式上、不同温度下、不同催化剂用量对反应收率的影响，得出较为优化的工艺条件为：原料质量配比m（异戊醇）﹕m（高锰酸钾）﹕m（氢氧化钠）﹕m（季铵盐）=1﹕2.39﹕0.30﹕0.13，采用滴加异戊醇的方法，控制反应温度在55～60℃之间，反应2h，收率62.86%，产品经沸点、折光率及红外光谱进行鉴定。
【关键词】异戊醇；相转移催化剂；催化氧化；异戊酸
天然异戊酸存在于香草油、月桂叶油、留兰香油等多种果实及香草油中，具有清甜的水果香味，淡雅甜润，香味怡人，持久稳定。异戊酸用途较广，不仅能大量用于医药中间体、食品调味，更主要的是大量用于香料及化妆品制作。异戊酸合成的香料在我国及亚洲等地区有很大的市场需求，而且市场价格昂贵。据2013年初行情，进口异戊酸价格为500元/100 mL，而国产异戊醇则为100元/500 mL。用异戊醇来合成异戊酸，有着极大的利润空间、广阔的市场前景，还具有较高的经济价值、实用价值和社会价值。异戊醇作为常见的有机物，分子中的a-氢原子非常活泼，易被氧化成异戊醛，进一步氧化成异戊酸。选择不同的氧化剂，反应的最终产物可能不同。采用强氧化剂，最终主产物可生成异戊酸。利用异戊醇的这一特点，本实验选用弱碱性高锰酸钾、重铬酸钾-硫酸等强氧化剂氧化异戊醇合成异戊酸进行相关的探究。
1 实验部分
1.1试剂及仪器
1.1.1 试剂
高锰酸钾、重铬酸钾、三氧化铬、乙酸、异戊醇、氢氧化钠、硫酸、四级铵盐[1]（溴化四丁基铵）、亚硫酸氢钠、四氯化碳、液体石蜡油、0.5%酚酞、氯化钠、碳酸钠，所用药品均为国药分析纯。
1.1.2 仪器
19#口径有机合成玻璃仪器及配套仪器、电动搅拌器、循环水式多用真空泵及配套件、水浴锅、齐列熔点测定管、2WA-J阿贝折射仪、IR-408型红外光谱仪、BruKer600MHz型核磁共振仪。
1.2 合成制备
1.2.1 选用高锰酸钾作氧化剂的合成
1.2.1.1异戊醇在弱碱性条件下，被高锰酸钾氧化成异戊酸，化学反应方程式如下[2]：
1.2.1.2 碱性介质溶液的配制
用烧杯称取氢氧化钠3.0g，迅速加适量水溶解，冷却至室温，稀释至200mL， 配制成1.5%氢氧化钠溶液，待用。
1.2.1.3异戊酸的合成
取250mL三口烧瓶，加入1.5%氢氧化钠溶液150mL，用纸槽分别加入18.0g研细的高锰酸钾和1.0g季铵盐，再沿瓶口加入50mL1.5%氢氧化钠溶液，清除瓶壁上沾有的高锰酸钾，装上搅拌器搅拌，使高锰酸钾尽快溶解，升高温度，维持瓶内反应温度在至55～60℃之间，用胶头滴管慢慢滴加9.3mL异戊醇，每当滴加到总体积的1/3时暂停数分钟，待温度开始下降时继续滴加，确保反应完全，滴加完毕，用玻璃棒蘸取一滴混合物于滤纸上，如点滴试验呈阳性，则维持此温度继续反应；如点滴试验呈负性，则补充0.2～0.3 g固体高锰酸钾，充分氧化异戊醇，同时提高温度至60～65℃之间，保温30min。加入适量亚硫酸氢钠固体，直至点滴试验呈负性为止。趁热抽滤，用适量热碳酸钠溶液洗涤锰泥，滤液一并收集。将滤液重新转移到烧瓶中，添加数粒沸石，装上蒸馏装置，控制顶部温度在95～100℃之间，蒸馏出滤液2/3体积的水分，冷却，在母液中加入5.0 g氢氧化钠，搅拌溶液15min，转移到分液漏斗中，分出有机层和水层，用9mol/L的硫酸调节水层的PH在2～3之间，用30 mL四氯化碳分两次提取，提取液加入无水硫酸镁干燥2h，过滤，蒸馏，控制顶部温度在76～77℃之间，蒸出四氯化碳，收集174～178℃的馏分。产品5.5g，收率62.86%。
1.2.1.4反应过程中副产物及其它组分的后续处理
1.2.1.4.1二氧化猛的泥渣处理。将滤渣多次加热水搅拌，抽滤，最后将滤饼烘干，回收利用。
1.2.1.4.2反应过程中产生的副产物异戊酸异戊酯处理。将反应过程中的有机层用饱和碳酸钠溶液调节PH=7，分出有机层，再加入等体积的饱和氯化钠溶液，充分洗涤，分出有机层，加入硫酸镁干燥，蒸馏，收集馏分，以作它用。饱和氯化钠循环使用，硫酸镁可回收再利用。
1.2.1.4.3废水中有效成分的回收。将所有废水集中，浓缩至适量（液面上出现晶膜），用硫酸或钠碱调PH=7，冷却至0℃以下，生成Na2SO4·10H2O晶体析出，将余液继续适量浓缩、冷却、得K2SO4结晶，过滤、回收。
1.2.1.4.4季铵盐的回收 将上滤液继续浓缩后烘干，即可得溴化四丁基铵，回收再利用。
类似的实验亦可采用KmnO4-Na2CO3氧化法。
1.2.2 选用重铬酸钾—硫酸作氧化剂的合成
1.2.2.1 酸性重铬酸钾亦可将异戊醇氧化成异戊酸，选用K2Cr2O7-H2SO4法的化学反应方程如下：
1.2.2.2 酸性介质异戊醇溶液的配制
量取浓硫酸75mL，慢慢加入50 mL水中，搅拌，冷却至室温，再加入30.50 mL异戊醇， 搅拌，配制成酸性介质的异戊醇溶液，装入恒压分液漏斗中，待用。
1.2.2.3异戊酸的合成
取500mL三口烧瓶，用纸槽加入100.0g研细的重铬酸钾，再沿瓶口加入100mL水，清除瓶壁上沾有的重铬酸钾，装上搅拌器，搅拌溶解，升高温度，维持瓶内反应温度在至50～55℃之间，慢慢滴加酸性异戊醇混合液，每当滴加到总体积的1/3时暂停数分钟，待温度开始下降时继续滴加，确保反应不太剧烈，控制整个滴加过程在3h左右，滴加完毕，装上回流装置，回流30min，添加数粒沸石，装上蒸馏装置，控制顶部温度在95～100℃之间，蒸馏出滤液2/3体积的水分，冷却，在母液中加入15.0 g氢氧化钾，搅拌溶液15min，产品洗涤和提纯步骤同上。产品16.75g，收率58.66.00%。 1.2.2.4反应过程中副产物及其它组分的后续处理
1.2.2.4.1反应过程中产生的副产物异戊酸异戊酯处理方法同1.2.1.4.2。
1.2.2.4.2废水中有效成分的回收。废水中最为有害的是Cr3+，可采用沉淀-还原法，在废水中加入适量硫酸亚铁，用氢氧化钠调PH=7～8，生成氢氧化铬沉淀，加入混凝剂除去。如果量大，可以用饱和碳酸钠溶液调节PH=8～9，利用过氧化氢将Cr3+氧化成Cr6+，加入硝酸铅及助剂制备铅铬黄。废水中其它有效成分的回收可参照1.2.1.4.3方法处理。
类似的实验亦可采用GrO3-HOAc氧化法。
1.3 产品分析
产品外观为无色粘稠液体，略带刺激性腐败酸味，沸点为176.45℃（文献值176.50℃）（齐列熔点测定管），折光率为1.4023（2WA-J阿贝折射仪测定），（文献值1.4022）[3]，纯度为98.86%。红外数据及核磁数据与标准谱图相一致【4】。
1.4 产品纯度检验
准确量取异戊酸产品 mL，称重 g，以酚酞为指示剂，用0.01mol/L的标准氢氧化钠溶液平行滴定三次，根据 （ 分别为异戊酸的浓度和体积， 分别为氢氧化钠的浓度和体积）公式计算，异戊酸产品的百分含量= （ 为异戊酸的摩尔质量）。
1.5 异戊酸的母液中异戊醇残留量计算
计算异戊酸的母液中异戊醇残留量采用间接测定的方法。量取一定体积的反应后的母液，加入适量的（准确称取）的重铬酸钾m0，在55℃回流2h，冷却后，加入3mol/L盐酸适量碘化钾固体，以淀粉为指示剂，用0.05mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，根据有关反应物的化学系数进行计算。有关反应式及计算公式如下：
式中 分别为硫代硫酸钠的浓度和体积， 分别为重铬酸钾的质量和摩尔质量，m0与m1的差量即为与母液中残留异戊醇反应的量，根据方程式计算出母液中残留异戊醇单体的含量。
2 结果与讨论
2.1 不同氧化剂氧化异戊醇合成异戊酸的方法比较
2.1.1 以重铬酸钠和浓硫酸氧化异戊醇合成异戊酸
K2Cr2O7-H2SO4法虽然产品收率接近60%，但反应过程中产生大量的Cr3+离子，严重污染环境，有致癌的危险，污水处理费时耗力，且有遗留后患。同时浓硫酸用量约占总体积的较大，给操作带来一度的危险性，工业化生产应当避用。
2.1.2 以三氧化铬和乙酸氧化异戊醇合成异戊酸
GrO3-HOAc法，由于其氧化性减弱，产品收率较低，副产物异戊醛含量较高，达不到理想的合成效果，同时也存在含Cr3+离子的污水处理问题，因此，此法不可取。
2.1.3 以高锰酸钾和碳酸钠氧化异戊醇合成异戊酸
KmnO4-Na2CO3法，反应温度要达到70℃，且反应时间较长，能耗相对偏大，产率也只能达到45%左右，经济上不太合理。同时用酸调节PH值时产生大量气体，操作不当，可能有爆炸危险，因此，此法不可作为理想首选。
2.1.4 以高锰酸钾碱性条件下氧化异戊醇合成异戊酸，
KmnO4-NaOH法，由于碱性条件下高锰酸钾的氧化性较强，副产物异戊醛含量极少，反应温度适中，反应终点易判断，操作过程危险因素少，反应废弃物回收利用率较高，产品收率较高，是氧化异戊醇合成异戊酸的较为理想的方法。以下仅讨论以高锰酸钾作氧化剂对反应的影响。
2.2 不同投料方式对反应的影响
2.2.1对于有机化学反应，
原料的投放量、投放比例及投放顺序至关重要。将高锰酸钾、氢氧化钠和季铵盐一次性投入，并将反应温度控制在55℃，考察异戊醇不同的投放方式对反应的安全性、产品收率及母液单体残留量的影响。实验结果见表2.1.
2.2.2 改变异戊醇与高锰酸钾投料顺序，
将异戊醇和季铵盐一次性投入，并将反应温度控制在55℃，考察高锰酸钾碱性溶液不同的投放方式对反应的安全性及收率的影响。实验结果见表2.2
2.3 催化剂的用量对反应的影响
在保持反应物的投入量、投入方式、反应时间及反应温度不变的情况下，考察不同催化剂用量条件下对反应收率的影响。实验结果见图2.1
图2.1 不同催化剂用量对反应收率的影响
2.4反应时间对产品收率的影响
在保持其他情况因素不变的情况下，反应时间的长短直接影响到产品的收率及母液中异戊醇的残留量。实验表明：在2h的反应时间内，每缩短0.5h，母液中异戊醇的残留量就会增加3～4倍，产品的收率就会降低5～7%，反应时间越短，残留量就会增加越大，产品的收率就会降低越多。
2.4 反应温度对收率的影响
在保持反应物和催化剂的投入量、投入方式、反应时间不变的情况下，考察不同温度条件下对反应的影响。实验结果见图2.2
图2.2 不同温度（℃）对反应收率的影响
2.5 不同反应介质对反应的影响
不同的反应介质对反应有较大的影响，本实验中高锰酸钾氧化异戊醇可以选择在酸性、弱碱性（接近中性）、强碱中进行。如选择在强酸中进行，氧化能力强，氧化效果好，Mn7+可转化成Mn2+，但反应的副产物增多，收率低，反应难控制；选择在强碱中进行，Mn7+可转化成Mn6+，不能达到理想效果；选择在弱碱性（接近中性）进行，Mn7+可转化成Mn4+，反应易控制，产品收率及单体残留量较为理想，反应的后续处理也较为容易。
3 结论
3.1 实验表明，在相转移催化剂作用下，利用高锰酸钾氧化异戊醇合成异戊酸，优化工艺条件为：原料质量比m（异戊醇）﹕m（高锰酸钾）﹕m（氢氧化钠）﹕m（季铵盐）=1﹕2.39﹕0.30﹕0.13，采用滴加异戊醇的方法，在55～60℃反应2h，收率62.86%。
3.2 实验表明，此种工艺条件下，原料来源充分，投入成本低，反应条件温和，可操作性强，过程副产物少、易回收再利用，残留单体含量低，易处理，环境污染小，产品附加值高，是合成异戊酸较为理想的路径之一。
参考文献
[1]曾昭琼.有机化学实验[M].高等教育出版社出版.96-97.
[2]高职高专化学教材编写组. 有机化学实验[M].高等教育出版社出版.89.
[3]异戊酸.[EB/OL].[2013-5-28].http：//www.chemical book.com/ChemicalProductProperty.
[4]异戊酸谱图. [EB/OL]. [2013-6-6]. http：//image.baidu. com / i？tn=baiduimage&ct.
作者简介：
李丙东（1965.8— ），男，江苏兴化人，高校实验师，主要研究方向：实验教学与管理。
【关键词】异戊醇；相转移催化剂；催化氧化；异戊酸
天然异戊酸存在于香草油、月桂叶油、留兰香油等多种果实及香草油中，具有清甜的水果香味，淡雅甜润，香味怡人，持久稳定。异戊酸用途较广，不仅能大量用于医药中间体、食品调味，更主要的是大量用于香料及化妆品制作。异戊酸合成的香料在我国及亚洲等地区有很大的市场需求，而且市场价格昂贵。据2013年初行情，进口异戊酸价格为500元/100 mL，而国产异戊醇则为100元/500 mL。用异戊醇来合成异戊酸，有着极大的利润空间、广阔的市场前景，还具有较高的经济价值、实用价值和社会价值。异戊醇作为常见的有机物，分子中的a-氢原子非常活泼，易被氧化成异戊醛，进一步氧化成异戊酸。选择不同的氧化剂，反应的最终产物可能不同。采用强氧化剂，最终主产物可生成异戊酸。利用异戊醇的这一特点，本实验选用弱碱性高锰酸钾、重铬酸钾-硫酸等强氧化剂氧化异戊醇合成异戊酸进行相关的探究。
1 实验部分
1.1试剂及仪器
1.1.1 试剂
高锰酸钾、重铬酸钾、三氧化铬、乙酸、异戊醇、氢氧化钠、硫酸、四级铵盐[1]（溴化四丁基铵）、亚硫酸氢钠、四氯化碳、液体石蜡油、0.5%酚酞、氯化钠、碳酸钠，所用药品均为国药分析纯。
1.1.2 仪器
19#口径有机合成玻璃仪器及配套仪器、电动搅拌器、循环水式多用真空泵及配套件、水浴锅、齐列熔点测定管、2WA-J阿贝折射仪、IR-408型红外光谱仪、BruKer600MHz型核磁共振仪。
1.2 合成制备
1.2.1 选用高锰酸钾作氧化剂的合成
1.2.1.1异戊醇在弱碱性条件下，被高锰酸钾氧化成异戊酸，化学反应方程式如下[2]：
1.2.1.2 碱性介质溶液的配制
用烧杯称取氢氧化钠3.0g，迅速加适量水溶解，冷却至室温，稀释至200mL， 配制成1.5%氢氧化钠溶液，待用。
1.2.1.3异戊酸的合成
取250mL三口烧瓶，加入1.5%氢氧化钠溶液150mL，用纸槽分别加入18.0g研细的高锰酸钾和1.0g季铵盐，再沿瓶口加入50mL1.5%氢氧化钠溶液，清除瓶壁上沾有的高锰酸钾，装上搅拌器搅拌，使高锰酸钾尽快溶解，升高温度，维持瓶内反应温度在至55～60℃之间，用胶头滴管慢慢滴加9.3mL异戊醇，每当滴加到总体积的1/3时暂停数分钟，待温度开始下降时继续滴加，确保反应完全，滴加完毕，用玻璃棒蘸取一滴混合物于滤纸上，如点滴试验呈阳性，则维持此温度继续反应；如点滴试验呈负性，则补充0.2～0.3 g固体高锰酸钾，充分氧化异戊醇，同时提高温度至60～65℃之间，保温30min。加入适量亚硫酸氢钠固体，直至点滴试验呈负性为止。趁热抽滤，用适量热碳酸钠溶液洗涤锰泥，滤液一并收集。将滤液重新转移到烧瓶中，添加数粒沸石，装上蒸馏装置，控制顶部温度在95～100℃之间，蒸馏出滤液2/3体积的水分，冷却，在母液中加入5.0 g氢氧化钠，搅拌溶液15min，转移到分液漏斗中，分出有机层和水层，用9mol/L的硫酸调节水层的PH在2～3之间，用30 mL四氯化碳分两次提取，提取液加入无水硫酸镁干燥2h，过滤，蒸馏，控制顶部温度在76～77℃之间，蒸出四氯化碳，收集174～178℃的馏分。产品5.5g，收率62.86%。
1.2.1.4反应过程中副产物及其它组分的后续处理
1.2.1.4.1二氧化猛的泥渣处理。将滤渣多次加热水搅拌，抽滤，最后将滤饼烘干，回收利用。
1.2.1.4.2反应过程中产生的副产物异戊酸异戊酯处理。将反应过程中的有机层用饱和碳酸钠溶液调节PH=7，分出有机层，再加入等体积的饱和氯化钠溶液，充分洗涤，分出有机层，加入硫酸镁干燥，蒸馏，收集馏分，以作它用。饱和氯化钠循环使用，硫酸镁可回收再利用。
1.2.1.4.3废水中有效成分的回收。将所有废水集中，浓缩至适量（液面上出现晶膜），用硫酸或钠碱调PH=7，冷却至0℃以下，生成Na2SO4·10H2O晶体析出，将余液继续适量浓缩、冷却、得K2SO4结晶，过滤、回收。
1.2.1.4.4季铵盐的回收 将上滤液继续浓缩后烘干，即可得溴化四丁基铵，回收再利用。
类似的实验亦可采用KmnO4-Na2CO3氧化法。
1.2.2 选用重铬酸钾—硫酸作氧化剂的合成
1.2.2.1 酸性重铬酸钾亦可将异戊醇氧化成异戊酸，选用K2Cr2O7-H2SO4法的化学反应方程如下：
1.2.2.2 酸性介质异戊醇溶液的配制
量取浓硫酸75mL，慢慢加入50 mL水中，搅拌，冷却至室温，再加入30.50 mL异戊醇， 搅拌，配制成酸性介质的异戊醇溶液，装入恒压分液漏斗中，待用。
1.2.2.3异戊酸的合成
取500mL三口烧瓶，用纸槽加入100.0g研细的重铬酸钾，再沿瓶口加入100mL水，清除瓶壁上沾有的重铬酸钾，装上搅拌器，搅拌溶解，升高温度，维持瓶内反应温度在至50～55℃之间，慢慢滴加酸性异戊醇混合液，每当滴加到总体积的1/3时暂停数分钟，待温度开始下降时继续滴加，确保反应不太剧烈，控制整个滴加过程在3h左右，滴加完毕，装上回流装置，回流30min，添加数粒沸石，装上蒸馏装置，控制顶部温度在95～100℃之间，蒸馏出滤液2/3体积的水分，冷却，在母液中加入15.0 g氢氧化钾，搅拌溶液15min，产品洗涤和提纯步骤同上。产品16.75g，收率58.66.00%。 1.2.2.4反应过程中副产物及其它组分的后续处理
1.2.2.4.1反应过程中产生的副产物异戊酸异戊酯处理方法同1.2.1.4.2。
1.2.2.4.2废水中有效成分的回收。废水中最为有害的是Cr3+，可采用沉淀-还原法，在废水中加入适量硫酸亚铁，用氢氧化钠调PH=7～8，生成氢氧化铬沉淀，加入混凝剂除去。如果量大，可以用饱和碳酸钠溶液调节PH=8～9，利用过氧化氢将Cr3+氧化成Cr6+，加入硝酸铅及助剂制备铅铬黄。废水中其它有效成分的回收可参照1.2.1.4.3方法处理。
类似的实验亦可采用GrO3-HOAc氧化法。
1.3 产品分析
产品外观为无色粘稠液体，略带刺激性腐败酸味，沸点为176.45℃（文献值176.50℃）（齐列熔点测定管），折光率为1.4023（2WA-J阿贝折射仪测定），（文献值1.4022）[3]，纯度为98.86%。红外数据及核磁数据与标准谱图相一致【4】。
1.4 产品纯度检验
准确量取异戊酸产品 mL，称重 g，以酚酞为指示剂，用0.01mol/L的标准氢氧化钠溶液平行滴定三次，根据 （ 分别为异戊酸的浓度和体积， 分别为氢氧化钠的浓度和体积）公式计算，异戊酸产品的百分含量= （ 为异戊酸的摩尔质量）。
1.5 异戊酸的母液中异戊醇残留量计算
计算异戊酸的母液中异戊醇残留量采用间接测定的方法。量取一定体积的反应后的母液，加入适量的（准确称取）的重铬酸钾m0，在55℃回流2h，冷却后，加入3mol/L盐酸适量碘化钾固体，以淀粉为指示剂，用0.05mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，根据有关反应物的化学系数进行计算。有关反应式及计算公式如下：
式中 分别为硫代硫酸钠的浓度和体积， 分别为重铬酸钾的质量和摩尔质量，m0与m1的差量即为与母液中残留异戊醇反应的量，根据方程式计算出母液中残留异戊醇单体的含量。
2 结果与讨论
2.1 不同氧化剂氧化异戊醇合成异戊酸的方法比较
2.1.1 以重铬酸钠和浓硫酸氧化异戊醇合成异戊酸
K2Cr2O7-H2SO4法虽然产品收率接近60%，但反应过程中产生大量的Cr3+离子，严重污染环境，有致癌的危险，污水处理费时耗力，且有遗留后患。同时浓硫酸用量约占总体积的较大，给操作带来一度的危险性，工业化生产应当避用。
2.1.2 以三氧化铬和乙酸氧化异戊醇合成异戊酸
GrO3-HOAc法，由于其氧化性减弱，产品收率较低，副产物异戊醛含量较高，达不到理想的合成效果，同时也存在含Cr3+离子的污水处理问题，因此，此法不可取。
2.1.3 以高锰酸钾和碳酸钠氧化异戊醇合成异戊酸
KmnO4-Na2CO3法，反应温度要达到70℃，且反应时间较长，能耗相对偏大，产率也只能达到45%左右，经济上不太合理。同时用酸调节PH值时产生大量气体，操作不当，可能有爆炸危险，因此，此法不可作为理想首选。
2.1.4 以高锰酸钾碱性条件下氧化异戊醇合成异戊酸，
KmnO4-NaOH法，由于碱性条件下高锰酸钾的氧化性较强，副产物异戊醛含量极少，反应温度适中，反应终点易判断，操作过程危险因素少，反应废弃物回收利用率较高，产品收率较高，是氧化异戊醇合成异戊酸的较为理想的方法。以下仅讨论以高锰酸钾作氧化剂对反应的影响。
2.2 不同投料方式对反应的影响
2.2.1对于有机化学反应，
原料的投放量、投放比例及投放顺序至关重要。将高锰酸钾、氢氧化钠和季铵盐一次性投入，并将反应温度控制在55℃，考察异戊醇不同的投放方式对反应的安全性、产品收率及母液单体残留量的影响。实验结果见表2.1.
2.2.2 改变异戊醇与高锰酸钾投料顺序，
将异戊醇和季铵盐一次性投入，并将反应温度控制在55℃，考察高锰酸钾碱性溶液不同的投放方式对反应的安全性及收率的影响。实验结果见表2.2
2.3 催化剂的用量对反应的影响
在保持反应物的投入量、投入方式、反应时间及反应温度不变的情况下，考察不同催化剂用量条件下对反应收率的影响。实验结果见图2.1
图2.1 不同催化剂用量对反应收率的影响
2.4反应时间对产品收率的影响
在保持其他情况因素不变的情况下，反应时间的长短直接影响到产品的收率及母液中异戊醇的残留量。实验表明：在2h的反应时间内，每缩短0.5h，母液中异戊醇的残留量就会增加3～4倍，产品的收率就会降低5～7%，反应时间越短，残留量就会增加越大，产品的收率就会降低越多。
2.4 反应温度对收率的影响
在保持反应物和催化剂的投入量、投入方式、反应时间不变的情况下，考察不同温度条件下对反应的影响。实验结果见图2.2
图2.2 不同温度（℃）对反应收率的影响
2.5 不同反应介质对反应的影响
不同的反应介质对反应有较大的影响，本实验中高锰酸钾氧化异戊醇可以选择在酸性、弱碱性（接近中性）、强碱中进行。如选择在强酸中进行，氧化能力强，氧化效果好，Mn7+可转化成Mn2+，但反应的副产物增多，收率低，反应难控制；选择在强碱中进行，Mn7+可转化成Mn6+，不能达到理想效果；选择在弱碱性（接近中性）进行，Mn7+可转化成Mn4+，反应易控制，产品收率及单体残留量较为理想，反应的后续处理也较为容易。
3 结论
3.1 实验表明，在相转移催化剂作用下，利用高锰酸钾氧化异戊醇合成异戊酸，优化工艺条件为：原料质量比m（异戊醇）﹕m（高锰酸钾）﹕m（氢氧化钠）﹕m（季铵盐）=1﹕2.39﹕0.30﹕0.13，采用滴加异戊醇的方法，在55～60℃反应2h，收率62.86%。
3.2 实验表明，此种工艺条件下，原料来源充分，投入成本低，反应条件温和，可操作性强，过程副产物少、易回收再利用，残留单体含量低，易处理，环境污染小，产品附加值高，是合成异戊酸较为理想的路径之一。
参考文献
[1]曾昭琼.有机化学实验[M].高等教育出版社出版.96-97.
[2]高职高专化学教材编写组. 有机化学实验[M].高等教育出版社出版.89.
[3]异戊酸.[EB/OL].[2013-5-28].http：//www.chemical book.com/ChemicalProductProperty.
[4]异戊酸谱图. [EB/OL]. [2013-6-6]. http：//image.baidu. com / i？tn=baiduimage&ct.
作者简介：
李丙东（1965.8— ），男，江苏兴化人，高校实验师，主要研究方向：实验教学与管理。