合成1-(β,γ-环氧丙氧甲基)-7-异丙基-4-甲基反应影响因素探讨

研究了7-异丙基-4-甲基-1-甲醇和环氧氯丙烷在碱性催化条件下反应合成1-(β,γ-环氧丙氧甲基)-7-异丙基-4-甲基这一新化合物的影响因素,结果表明影响反应和得率的主要因素为催化剂、碱浓度、反应温度及反应时间.在浓KOH-H2O溶液、惰性有机溶剂、相转移催化剂、40～80 ℃水浴等反应条件下,反应可在2～3 h内完成,得率达64 %.     

漆酚金属盐聚合物催化合成缩酮

考察了漆酚金属盐聚合物在缩酮合成反应中的催化性能。实验表明,漆酚与Ｆｅ＾３＋、Ｓｎ＾４＋、Ａｌ＾３＋等金属盐的聚合物均能催化缩酮的合成反应。以环己酮和乙二醇为反应体系,在漆酚ＦｆＥ＾３＋盐聚合物催化剂存在下,环己酮缩乙二醇的得率为８１％,     

-蒎烯异构反应的研究

以α-蒎烯为原料探讨了在微波辐照下的异构反应,得出了影响α-蒎烯异构反应的因素主要是微波功率、催化剂用量、反应时间以及加料方式.结果表明,以偏钛酸为催化剂,用量为原料质量的1.7%,分两次加入,微波功率为800W,反应时间为110 min时,α-蒎烯的转化率及莰烯的得率分别为85.5%和82.9%,与传统工艺相比催化剂用量减少约40%,反应时间大大缩短,生产成本降低,生产能力至少增加6倍,且纯度(没有精馏)和得率比传统工艺分别提高了2.5%,经济效益明显提高,有很好的工业化应用前景.     

固体超强酸催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛

以固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3为催化剂,对以丁醛和1,2-丙二醇为原料合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的反应条件进行了研究。实验表明:在固体超强酸SO42-/TiO2中添加MoO3有利于产物的合成,具有更好的催化活性。较系统地研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对得率的影响。最佳反应条件为:丁醛与1,2-丙二醇摩尔比(n丁醛∶n1,2-丙二醇)为1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂,反应时间45 m in。上述条件下,SO42-/TiO2-MoO3是合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的良好催化剂,其得率可达87.5%.     

炭化蔗渣负载钌催化剂的制备及其应用研究

以蔗渣为原料,采用炭化-浸渍法制备碳基钌催化剂(Ru/CSB),并将其应用于催化葡萄糖加氢制备山梨醇。利用XRD、SEM和TEM对催化剂结构进行了表征,并考察了不同反应条件对催化剂性能的影响以及催化剂的重复使用效果。催化剂表征结果显示:活性金属Ru很好地负载在炭化蔗渣(CSB)载体上,且分布均匀。在蔗渣炭化温度为450℃,催化剂用量(以反应体系质量分数计)为1%,氢气压力为3 MPa,反应温度为120℃,反应时间为2 h的条件下,葡萄糖转化率为99.41%,山梨醇得率为98.13%,山梨醇选择性为98.71%。催化剂的重复使用性能较好,在重复使用5次后,Ru的分散度下降,出现团聚现象,山梨醇的得率有略微的下降,为94.80%。     

1-(3,4,5三-甲氧基苯甲酰基)-苯并三唑的合成研究

以3,4,5-三甲氧基苯甲酸为原料,酰氯化后与苯并三氮唑反应合成了1-(3,4,5-三甲氧基苯甲酰基)-苯并三唑,对其合成工艺进行了优化选择,得到了较佳的合成工艺。结果表明:以二氯甲烷为溶剂,三乙胺为催化剂,苯并三唑、3,4,5-三甲氧基苯甲酰氯和三乙胺的物质的量之比为1∶1∶1.2,0℃加料,在20℃下反应3 h,得率可达99%以上。     

山苍子精油中柠檬醛的分离纯化研究

以山苍子精油为原料,利用二甲基亚砜(DMSO)作为相转移催化剂,亚硫酸钠化学加成法分离纯化柠檬醛,以期得到高纯度的柠檬醛。考察了相转移催化剂类型、相转移催化剂用量、反应时间和反应温度四种单因素对柠檬醛得率和纯度的影响,在单因素基础上利用正交试验优化得到最佳反应条件。结果表明:单因素最佳条件是选择DMSO作为催化剂,催化剂用量为柠檬醛物质的量的5%(摩尔分数),反应时间3.5 h,反应温度10℃;正交试验的最佳工艺为:DMSO用量为柠檬醛物质的量的5%,反应时间3.5 h,反应温度10℃,此时柠檬醛得率为73.47%,纯度为85.49%。利用DMSO作为催化剂对山苍子精油中的柠檬醛进行分离纯化,缩短了反应时间,降低了纯化成本,为柠檬醛的分离纯化提供了技术参考。     

6-(4-甲基-3-戊烯基)-5,8-二氢-1,4-萘二酚的合成研究

以月桂烯与对苯醌为原料,合成了萘二酚衍生物,采用GC-MS、熔点测定、红外光谱和1H NMR等手段对实验产物进行了鉴定,确证产物为6-(4-甲基-3-戊烯基)-5,8-二氢-1,4-萘二酚。利用单因素试验研究了催化剂种类、催化剂用量、溶剂种类、反应温度、反应物物质的量之比和反应时间对产物得率的影响,得到适宜的工艺条件为:n(月桂烯)∶n(对苯醌)1∶1,催化剂为氯化锌,其用量为对苯醌质量的15%,溶剂为乙酸乙酯,反应温度80℃,反应时间10 h。在上述条件下,反应选择性较高,产物得率为81.0%。     

全细胞生物催化制备生物柴油研究——全细胞生物催化剂催化豆油甲酯化反应

研究了全细胞生物催化剂催化大豆油甲酯化反应制备生物柴油的反应条件.结果表明,水是适宜的反应溶剂,且含水量占大豆油质量5%～20%时,全细胞催化剂有很高的催化活性.在甲醇分批添加(每12h加入1批),催化剂用量4%,甲醇与大豆油物质的量之比(醇油比)5∶1时,甲酯得率最高可达94%.全细胞生物催化剂在反应4次后甲酯得率仍可保持在82%,显示出良好的重复催化性能.     

固体超强酸SO42-/TiO2-ZrO2 催化β-月桂烯与马来酸酐的Diels-Alder反应研究

研究了SO42-/TiO2-ZrO2型固体超强酸催化剂的制备及其催化β-月桂烯与马来酸酐的Diels-Alder反应,通过GC、GC-MS和红外分析,确定其主产物为4-(4-甲基-3-戊烯基)-4-环己烯-1,2-酸酐。结果表明,该催化剂对β-月桂烯与马来酸酐的Diels-Alder反应有较高的催化活性和较好的选择性。考察了其催化性能的影响因素。结果表明,适宜的催化剂制备条件是:n(钛)∶n(锆)为1∶1,焙烧温度450℃。Diels-Alder反应优化的工艺条件:n(β-月桂烯)∶n(马来酸酐)为1∶1、反应时间4 h、反应温度60℃、催化剂用量1%。该条件下β-月桂烯转化率96.5%,产物选择性94.0%,产物得率90.7%。同时考察了催化剂放置时间对异构产物的影响和催化剂重复使用情况。     

生物炭基固体酸的制备及其对合成2-叔丁基对苯二酚的催化性能

以黑液固形物和松木粉为原料,经炭化、磺化制备得到黑液固形物磺化固体酸(BLSBC)和松木粉磺化固体酸(WMBC),采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、红外光谱(FT-IR)及元素分析对2种生物质炭基固体酸进行表征,并将BLSBC和WMBC催化对苯二酚(HQ)烷基化合成2-叔丁基对苯二酚(2-TBHQ),考察了原料种类和炭化温度对生物基固体酸催化性能的影响。研究结果表明:生物炭固体酸催化剂200℃以内的热稳定性良好,功能基团—SO_3H被成功接枝;催化剂C元素含量的增加及H~+交换容量的降低则归结于温度的影响,同温度条件下WMBC的H~+交换容量高于BLSBC。HQ转化率随着催化剂的H~+交换容量的降低而不断降低,而2-TBHQ选择性则取决于H~+交换容量与羟基含量的协同效应;与商业催化剂Amberlyst-15树脂、732树脂相比,450℃制备得到的WMBC(WMBC-450)表现出更高的催化活性,2-TBHQ有最高的选择性(83.8%)和产率(57.6%)。     

杉木粉液化与液化产物树脂化的研究

以硫酸为催化剂、苯酚为液化剂采用溶剂热法对杉木粉进行液化,用杉木粉液化产物制备出酚醛树脂;考察了反应温度、反应时间、液比(苯酚-木粉的质量比)和催化剂用量对杉木粉液化效率的影响,并初步探讨了液化产物残渣率对所制酚醛树脂性能的影响。实验结果表明,杉木粉液化的最佳工艺条件是:反应温度160℃,液化时间12 h,液比值3,催化剂用量3%,在此条件下残渣率约为10%。液化产物残渣率的测定表明,升高反应温度、延长反应时间、增加液比和催化剂用量可以降低残渣率,提高液化效率;液比值为0.5~1.5时残渣率随液比增加而显著降低,催化剂用量为0.5%~2%时液化效率的变化明显。红外光谱结果表明,由液化产物所合成的酚醛树脂中羟甲基含量较高。液化产物残渣率低时制备的酚醛树脂残碳率较高。     

催化木糖制备 呋喃甲醛的研究

为了使呋喃甲醛的制备过程绿色化,以ZrOCl2为原料,利用沉淀-浸渍法初步制备了SO42-/ZrO2固体酸,并应用于催化木糖制备呋喃甲醛的反应。采用L9(34)正交试验确定了适宜的反应条件:木糖质量浓度10 g/L、催化剂用量20 g/L、反应温度220℃、反应时间3 h。之后采用单因素试验考察了催化剂制备条件对呋喃甲醛产率的影响。得到的催化剂最佳制备条件为:H2SO4浸渍浓度1.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间5 h,呋喃甲醛产率达最大值47%。实验结果表明:SO42-/ZrO2固体酸在催化木糖制备呋喃甲醛方面,具有较大发展潜力。     

香料紫罗兰酮的合成试验

在相转移催化及高速搅拌条件下,以山苍子油为原料与丙酮缩合,以８０％的得率制取假性紫罗兰酮,后者在磷酸及催化剂存在下,环化得紫罗兰酮,得率为８８％。     

Studies on the synthesis and properties of terpene-phenol-aldehyde resin with a high softening point

Synthesis conditions of terpene-phenol-aldehyde resin with a high softening point were studied based on the reactions among-pinene, phenol, and formaldehyde. A suitable catalyst system and the best processing conditions were obtained by laboratory experiments. The influence of the raw materials ratios, reaction temperature, reaction time, and catalyst dose on the softening point, yield, and color of the synthesized resin was examined. The physical and chemical characteristics of the resin were determined: softening point 140°C (ball and ring method); color value 7 (Gardner); acid value (KOH mg/g) <1; bromine value (Br₂ mg/100g) <64; saponification value (KOH mg/g) <1; average molecular weight 830. The yield of resin was more than 85% (based on the total raw material).     

Preparation of anion-exchange resins from pine sulfuric acid lignin,one of the acid hydrolysis lignins

To utilize acid hydrolysis lignin effectively, chemical conversion to anion-exchange resin was investigated by two methods. Sulfuric acid lignin (SAL) was selected as a typical acid hydrolysis lignin in this experiment. Because it is less reactive, SAL was phenolated with sulfuric acid catalyst to yield reactive phenolized SAL (P-SAL) with p-hydroxyphenyl nuclei. One method was the restricted resinification of P-SAL followed by the Mannich reaction with formaldehyde and dimethylamine to yield a weakly basic anion-exchange resin with an ion-exchange capacity of 2.4mEq/g. Another method was to react resinified P-SAL with glycidyltrimethylammonium chloride to yield a strongly basic anion-exchange resin with an ion-exchange capacity of 2.0mEq/g. The reaction of a simple P-SAL model compound with an epoxide suggested that the phenolic hydroxyl group of the p-hydroxyphenyl nucleus had slightly higher reactivity than that of the guaiacyl nucleus.Part of this report was presented at the 47th Lignin Symposium, Fukuoka, October 2002     

松脂中树脂酸的酸异构分离与枞酸分子结构

松脂中枞酸型树脂酸在酸的作用下经过异构反应、结晶分离得到99.15%高纯度(-)-(4R,10R,9S,5R)-7,13-二烯-18-枞酸,得率74.2%.通过MS,1HNMR,13CNMR,IR光谱分析和单晶X-光衍射研究确证其化合物分子结构,其单晶X-光衍射测试数据与湿地松松香和马尾松松香直接经过重结晶分离得到枞酸样品的结果一致,都为单斜晶系,P21空间群,分子绝对构型和天然枞酸构型一样.在枞酸晶体结构中2个枞酸分子的羧基生成氢键连接是得到高纯度结晶的主要原因.