2,3-丁二醇分离纯化中反应精馏的实验和模拟

对反应萃取-水解精馏法分离发酵液中2,3-丁二醇工艺中的水解精馏进行了实验和模拟研究。实验验证了4,5-二甲基-2-丙基-1,3-二氧戊环(DPD)水解精馏得到2,3-丁二醇的可行性。采用Aspen Plus建立反应精馏模型,以UNIFAC为热力学方程,RadFrac为反应精馏模块,对常压下DPD的水解精馏进行模拟,模拟结果与实验结果吻合较好。以2,3-丁二醇的收率为主要优化目标,考察最佳塔板数、进料位置、进料比、回流比和塔顶馏出比。模拟结果表明,在最佳操作条件下,塔釜2,3-丁二醇的收率为0.981,摩尔分率为0.150。     

1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-烃氧基甲基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑类化合物的合成及杀菌活性研究

2,4-二氯苯乙酮经溴化得ω-溴-2,4-二氯苯乙酮,该化合物与丙三醇在对甲基苯磺酸催化下脱水,得2-(2,4-二氯苯基)-2-溴甲基-4-羟甲基-1,3-二氧戊环,该中间体与苯甲酰氯在常温下反应,合成了2-(2,4-二氯苯基)-2-溴甲基-4-苯甲酰氧基甲基-1,3-二氧戊环,然后与三氮唑钠盐在130℃反应36 h,之后在碱性条件下水解,获得1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-羟甲基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑,再以吡啶为缚酸剂继续与甲磺酰氯反应,合成了1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-甲磺酰氧基甲基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑,最后在碱性条件下,与12个不同结构的酚缩合成标题化合物1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-烃氧基甲基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑。标题化合物的结构用GC-MS、FTIR进行了表证。生物活性实验结果表明,12个标题化合物对水稻稻瘟病菌的抑菌率均在88.0%以上,其中,1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-间甲基苯氧基甲基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑达100%。1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-苯氧基甲基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑和1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-对硝基苯氧基甲基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑对油菜菌核病菌的抑菌率分别为100%和97.8%;1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-间甲基苯氧基甲基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑对小麦赤霉病菌的抑制活性为91.2%。     

聚酯工艺尾气有机物回收装置探讨

通过聚酯工艺尾气回收装置的研究,减少乙二醇、乙醛、2-甲基-1,3-二氧戊环等有机物对环境的污染,同时在不影响生产工艺的情况下,合理利用了乙醛精馏塔底的废水,提高了回收乙醛的纯度.     

2-亚甲基-1,3-二氧环庚烷的合成工艺研究

以溴乙醛缩二乙醇和1,4-丁二醇为初始原料,经过取代、消除反应合成重要的有机和药物合成中间体2-亚甲基-1,3-二氧环庚烷,并探索了反应温度、反应时间和催化剂等因素对中间产物收率的影响,探索了碱、后处理方式对终产物收率的影响,确定了最佳合成工艺条件。目标化合物结构经由~1HNMR进行表征确认。     

1,3-丁二醇的应用与合成研究进展

介绍了1,3-丁二醇在化工、医药和化妆品行业的应用,综述了两种化学法生产1,3-丁二醇的工艺,包括乙醛经羟醛缩合加氢,甲醛丙烯经Prins反应缩合水解,并探讨了两种工艺今后的研究发展方向。     

辅助材料

含有作为偶联剂的二氧戊环的水性涂料组合物 羟烷基二氧戊环如2,2-二甲基-4-羟甲基-1,3-二氧环戍烷作为偶联剂用于含无机填料的水性涂料中以替换二醇衍生物。     

PET酯化废水中有机物回收技术开发及应用

通过对酯化废水的组成及2-甲基-1,3-二氧环戊烷的生成和分解机理研究,并利用反应精馏和多效精馏工艺技术手段,开发出了可以同时回收废水中乙醛和乙二醇的系列化工艺流程技术,并在行业内得到推广应用。结果表明,利用该回收技术后,总有机物回收率可达95%,汽提后废水COD可降至1 450 mg/L,回收乙醛纯度达到99.5%以上,完全满足工业乙醛使用要求,回收乙二醇浓度大于97%,符合聚酯企业自身使用要求,可以直接回用于聚酯车间进行打浆,从而降低企业生产成本。     

3R-2,2-二氟-3-羟基-3-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环基)戊酸乙酯的合成与表征

以2,3-O-异丙亚基-D-甘油醛为原料合成抗肿瘤药物中间体3R-2,2-二氟-3-羟基-3-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环基)戊酸乙酯,在锌粉的催化下加入了三甲基氯硅烷使需要得到的R结构产物的比例提高,反应温度为45℃,反应时间3h,收率为72.1%以上。用IR与1HNMR对其结构进行了表征。     

制备条件对合成5-乙酰基-2-氨基二苯甲酮产率的影响

用对硝基苯乙酮、乙二醇、苯乙腈、氢气、高氯酸为原料,经酮基保护、环化、催化加氢和消除反应合成出标题化合物。催化加氢的最佳反应条件为5-(2-甲基-1,3-二氧戊环)-3-苯基-1,2-苯异吡咯/H2的物质的量比为1∶3,Pd/C催化剂的含量为5%,室温催化加氢的时间为4h,Pd/C催化剂可以多次使用。对于ABP的合成,高氯酸/2-氨基-5-(2-甲基-1,3-二氧戊环)二苯甲酮物质的量比为4.0左右,反应温度为60℃。     

阿昔洛韦的合成工艺改进

设计了1条以NaHSO4为催化剂合成阿昔洛韦的新工艺,以醋酐和1,3-二氧戊环为起始原料,合成2-氧杂-1,4-丁二醇二乙酯,然后再与乙酰化后的鸟嘌呤发生缩合制得双乙酰阿昔洛韦,双乙酰阿昔洛韦在Na2CO3水溶液中水解得到目标产物阿昔洛韦。考察了该工艺中反应温度、催化剂用量、溶剂等对反应收率和产品质量的影响。结果表明,在合成关键中间体2-氧杂-1,4-丁二醇二乙酯中,反应温度宜选用60℃;合成双乙酰鸟嘌呤时n（鸟嘌呤）：n（cat）=1.0：0.1为较佳;合成双乙酰阿昔洛韦时选用甲苯作为反应的较佳溶剂。总收率达到79%,并且产物纯度较高,适合工业化生产。     

Reactive extraction of 2,3-butanediol from fermentation broth

Biochemical 2,3-butanediol is a renewable material, but the lack of an effective separation process limits its industrial application. We developed an effective separation process to recover 2,3-butanediol from fermentation broth by reactive-extraction with ion-exchange resin HZ732 as catalyst. n-Butylaldehyde was used as both reactant and extractant. Feasible operation conditions were obtained as follows: room temperature, C _cat =200 g·L^?1, three-stage cross-current extraction, with reactant ratio (V _{Butylaldehyde} : V _{fermentation broth} ) 0.05 for each stage. Reactive-extraction can recover over 98% of 2,3-butanediol in the form of 2-propyl-4,5-dimethyl-1,3-dioxolane from fermentation broth. Then 2,3-butanediol was obtained by hydrolyzing 2-propyl-4,5-dimethyl-1,3-dioxolane and purified by vacuum distillation. The total yield rate of 2,3-butanediol through the process was over 94% and purity of final product reached 99%.     

Reactive-extraction of 2,3-butanediol from fermentation broth by propionaldehyde: Equilibrium and kinetic study

An effective process was developed to separate 2,3-butanediol (2,3-BD) from fermentation broth (FB) by reactive-extraction. Propionaldehyde (PRA) was used as reactant and reaction product 2-ethyl-4,5-dimethyl-1,3-dioxolane (EDD) acted as extractant. HCl was selected as catalyst. Appropriate conditions were obtained by experiment as follows: 10 °C, C _HCl =0.2mol·L^?1, two-stage cross-current extraction, reactant volume ratio (V _PRA : V _FB ) for first stage and second stage is 0.10 and 0.05, respectively. The yield rate of 2,3-butanediol for the whole process can reach 90% w/w, and 2,3-butanediol in the final product can be more than 99% w/w. The novel process required less solution and especially had advantages in treating dilute fermentation broth. Furthermore, equilibrium and kinetic study were investigated on the reaction of propionaldehyde and 2,3-butanediol to provide basic data for process development. The results reveal that reaction enthalpy and activation energy of the reaction were ?21.84±2.38 KJ·mol^?1 and 51.97±2.84 KJ·mol^?1, respectively. Kinetics was well described by pseudo-homogeneous model.     

催化精馏水解醋酸甲酯研究

建立了一套催化精馏的小试装置 ,对催化精馏工艺在聚乙烯醇 (PVA)生产中取代固定床工艺水解醋酸甲酯(MeOAc)进行了实验研究。对催化精馏过程中影响MeOAc水解效果的 3个主要因素 :进料水酯比Rm,回流进料比Rf 及空速S ,进行了较详细的讨论 ,并与固定床工艺的水解效果进行了对比。结果表明 ,与固定床工艺相比 ,采用催化精馏工艺水解MeOAc可以大幅提高MeOAc转化率 ,并节省大量能量     

乙酸甲酯的催化精馏水解实验研究

在自行设计的催化精馏塔中,以Amberlyst 35wet阳离子交换树脂为催化剂,全回流操作下,对乙酸甲酯催化精馏水解进行了研究。考察了空速、塔高度、回流进料比(体积比)以及进料中水酯物质的量比等操作条件对水解反应的影响。实验结果表明,在空速0.09 min-1,催化剂装填高度80 cm,提馏段7块塔板,回流进料比5∶1,进料中水酯物质的量比6.5∶1时,乙酸甲酯水解率达到83.5%。     

3-氯丁醇的合成研究

介绍了以 1,3 丁二醇为原料 ,通过乙酰化、酯交换二步制备 3 氯丁醇的方法 ,对主要的影响因素做了考察并得出结论 :乙酰化温度小于 5 0℃ ,1,3 丁二醇与乙酰氯的摩尔比为 1∶1 2 ,酯交换时间为 10h ,总收率达到 75 %。     

乙酸甲酯与甲醇共沸物催化精馏水解工艺

以乙酸甲酯与甲醇共沸物为原料,采用阳离子交换树脂为催化剂,研究了乙酸甲酯催化精馏水解工艺。在实验中以捆扎包作为催化剂的装填方式,系统地研究了催化精馏段和提馏段的高度、进料位置、进料中含甲醇、水酯物质的量比、回流进料比和空速等对酯分解率的影响,获得了最佳的工艺条件。分析了传统的水解分离工艺,提出了可行的新工艺。在最佳工艺条件下,新工艺系统的能耗比传统的固定床工艺降低39.99%。     

乙酸甲酯催化精馏水解工艺研究

采用阳离子交换树脂为催化剂 ,研究了乙酸甲酯催化精馏水解工艺。反应区充填离子交换树脂催化剂捆束包 ,提馏段充填Mo Ti金属板波纹丝网填料。在小试、中试 (塔径为 2 0 0mm)和工业化 (塔径为1 0 0 0mm)实验中 ,系统地研究了水酯摩尔比、回流进料比和空速对酯分解率和分解液中酸水质量比的影响 ,获得不改变现有聚乙烯醇生产中乙酸甲酯分解回收工艺流程的最佳分解率为 50 %— 60 % ,由此导致比原工艺节能约 30 %和原有设备利用率成倍提高     

单质碘催化合成缩醛（酮）

以单质碘为催化剂,对以乙酰乙酸乙酯、环己酮、丁酮、苯甲醛和正丁醛与二元醇(乙二醇,1,2-丙二醇)为原料合成了2-甲基-2-乙氧羰甲基-1,3-二氧环戊烷、2,4-二甲基-2-乙氧羰甲基-1,3-二氧环戊烷、环己酮乙二醇缩酮、环己酮1,2-丙二醇缩酮、丁酮乙二醇缩酮、丁酮1,2-丙二醇缩酮、2-苯基-1,3-二氧环戊烷、4-甲基-2-苯基-1,3-二氧环戊烷、2-丙基-1,3-二氧环戊烷、4-甲基-2-丙基-1,3-二氧环戊烷10个缩醛(酮)的反应条件进行了研究,较系统地研究了醛或酮与二元醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响.结果表明,在n(醛或酮):n(乙二醇或1,2-丙二醇)=1:1.3,催化剂的用量占反应物料总质量的0.4%,反应时间为40～60 min条件下,10种缩醛(酮)的收率为45.2%～92.2%.     

TiO_2负载磷钨杂多酸催化剂催化合成缩醛(酮)

以TiO2负载磷钨杂多酸(H3PW12O40/TiO2)为催化剂,对以乙酰乙酸乙酯、环己酮、丁酮、苯甲醛和正丁醛与二元醇(乙二醇,1,2-丙二醇)为原料合成2-甲基-2-乙氧羰甲基-1,3-二氧环戊烷、2,4-二甲基-2-乙氧羰甲基-1,3-二氧环戊烷、环己酮乙二醇缩酮、环己酮1,2-丙二醇缩酮、丁酮乙二醇缩酮、丁酮1,2-丙二醇缩酮、2-苯基-1,3-二氧环戊烷、4-甲基-2-苯基-1,3-二氧环戊烷、2-丙基-1,3-二氧环戊烷、4-甲基-2-丙基-1,3-二氧环戊烷10个缩醛(酮)的反应条件进行了研究。较系统地研究了醛或酮与二元醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响。结果表明,在n(醛或酮)∶n(乙二醇或1,2-丙二醇)=1∶1.5,催化剂的用量占反应物料总质量的1.25%,反应时间为1 h条件下,10种缩醛(酮)的收率为45.2%~92.2%。