蓖麻油酸甲酯合成和高温裂解反应条件优化

先用蓖麻油和甲醇酯交换合成蓖麻油酸甲酯,再对蓖麻油酸甲酯进行高温裂解制备十一碳烯酸,探讨各种因素对蓖麻油酸甲酯合成和裂解的影响,得到较为适宜的反应条件。合成蓖麻油酸甲酯适宜的条件为:系统真空度0.095 MPa,反应时间4 h,甲醇钠催化剂质量为蓖麻油质量的3.00%,反应温度35 ℃,醇油物质的量比18∶1,该条件下,蓖麻油酸甲酯收率为86.4%;550 ℃裂解蓖麻油酸甲酯为最佳温度,十一碳烯酸收率为44.15%。     

蓖麻油制癸二酸和2—辛醇

蓖麻油是唯一含有双键、羟基和酯化键三种活性官能团的化合物。蓖麻油在碱存在下热解产生2-辛醇和癸二酸。这些油化学品在工业上是增塑剂、涂料和香料的起始原料。通常要求碱解蓖麻油(含蓖麻油酸84％)制2-辛醇和癸二酸的理想收率分别为35.7％和43.6％。Diamond等采用48％氢氧化钠和5％铅丹催化剂,250℃下加热蓖麻油酸甲酯方法,得到收率为70％的癸二酸。Nanavati等报道了在石蜡油存在下,经过蓖麻油碱熔,得到收率为63.19％的癸二酸和     

蓖麻油酸基聚酯多元醇的合成研究

以可再生资源蓖麻油制备的蓖麻油甲酯、己二酸、乙二醇为原料,钛酸四正丁酯为催化剂,经酯化、缩聚合成蓖麻油酸基聚酯多元醇,考察了反应时间、催化剂、蓖麻油甲酯对聚酯多元醇热稳定性能的影响,采用凝胶色谱(GPC)、红外光谱仪(IR)、示差扫描量热仪(DSC)对蓖麻油酸基聚酯多元醇的相对分子质量、结构、热稳定性进行了系统的表征。实验表明,在醇酸(己二酸∶乙二醇)比为1.15、催化剂质量分数0.04%～0.05%、温度180℃,真空缩聚2h的条件下,制得相对分子质量为2600～3800、分布指数(PDI)为1.89～2.44的不同蓖麻油酸含量的聚酯多元醇,蓖麻油酸基聚酯多元醇的熔点随着蓖麻油酸含量的增加而降低。     

新型碱性离子液体催化蓖麻油制备生物柴油

合成了新型碱性离子液体[Bmim]OH,将其应用于催化蓖麻油制备生物柴油,并与催化剂KOH、四丁基氢氧化铵进行比较,结果好于后两者。正交实验优化的碱性离子液体[Bmim]OH催化工艺条件为:催化剂用量为1%,醇油摩尔比为6∶1,反应温度为40℃,反应时间为60 min。在该优化条件下,甲酯混合物收率高于97%,蓖麻油基本上完全转化,其中高于95%转化为产物甲酯,催化剂[Bmim]OH重复使用6次没有明显消耗,催化性能稳定。     

蓖麻油的酯交换甲酯化反应

研究了蓖麻油的酯交换甲酯化反应，采用气相色谱法定量检测脂肪酸甲酯的组成，确定了蓖麻油中键合甘油量为9.89%，甲酯混合物中蓖麻醇酸中酯质量分数为88%，工艺优化试验结果为：反应在室温下进行，甲醇用量为理论量的3倍，m（甲醇钠）:m（蓖麻油）=0.4～0.5：100,反应时间为30min-40min。该优化条件下，所得甲酯混合物收率98%以上，蓖麻油全部转化，其中96%转化为甲酯，其余为少量的单甘酯和微量的二甘酯。     

WO3/Al-MCM-41的制备及其催化环氧甲酯氧化裂解性能研究

为了获得一种对环氧甲酯氧化裂解制备生物基醛类产物的高活性催化剂,实验制备和表征了WO_3/MCM-41和WO_3/Al-MCM-41催化剂,以环氧油酸甲酯为原料制备醛类产物,考察了反应温度、催化剂用量、双氧水用量和反应时间等反应条件对原料转化率和产物收率的影响。结果表明,MCM-41和Al-MCM-41均具有良好的介孔结构,其中MCM-41仅含L酸位点,Al-MCM-41含有更多的B酸和L酸位点;适宜反应条件为:反应温度80℃,环氧油酸甲酯/WO_3/双氧水的摩尔比1/0.0024/2,反应时间1.5h,在此条件下,环氧油酸甲酯转化率和醛类产物收率分别高于95%和60%。     

乙酰化蓖麻油酸丁氧基乙酯的合成与表征

以蓖麻油酸和乙二醇丁醚为原料,经酯化、酰化两步反应合成了乙酰化蓖麻油酸丁氧基乙酯。运用正交实验与单因素实验确定酯化和酰化反应的最佳条件:酯化反应中,蓖麻油酸与乙二醇丁醚物质的量比为1∶1.15,催化剂一水合硫酸氢钠用量为蓖麻油酸质量的2%,反应时间为5h,反应温度为90℃,蓖麻油酸丁氧基乙酯的酯化率可达98.8%;酰化反应中,蓖麻油酸丁氧基乙酯与醋酐物质的量比为1∶1.2,催化剂对甲苯磺酸用量为蓖麻油酸丁氧基乙酯质量的3%,反应温度为80℃,反应时间为2h,酰化率达93.2%。采用红外光谱(FTIR)、质谱(HRMS)表征并确认了合成产物的化学结构。     

1-羟基-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮-1-氧化物(IBX)的合成及在他唑巴坦合成中的应用

首先以邻氨基苯甲酸为原料,与NaNO2和KI在酸性条件下反应制得邻碘苯甲酸,收率92%。再以水为溶剂,70～73℃下用2KHSO5-KHSO4-K2SO4氧化得1 羟基 1,2 苯碘酰 3(1H) 酮 1 氧化物(IBX),收率81%,总收率74 5%。然后用IBX为氧化剂室温氧化6 溴青霉烷酸二苯甲酯得6 溴青霉烷酸二苯甲酯亚砜,最后6 溴青霉烷酸二苯甲酯亚砜经超声波锌粉脱溴制得青霉烷酸二苯甲酯亚砜。在青霉烷酸二苯甲酯亚砜的合成中,每步反应产物不经分离,总收率82%。尤其在氧化反应中,用IBX代替了高质量分数的过氧乙酸,使反应在室温下进行,易于控制。反应过程绿色化,提高了原子经济性。产品用1HNMR、IR表征。     

芥酸甲酯氧化制备十三烷二酸

提出了一条芥酸甲酯氧化制备十三烷二酸的新工艺路线:以过氧化氢和氧气为氧化剂,芥酸甲酯经烯键环氧化、环氧水解、邻二醇氧化裂解等反应制备十三烷二酸。着重研究了烯键环氧化和环氧水解反应中,影响烯键环氧化反应收率和中间产物羟基值的条件参数。结果表明:含邻二醇的中间产物的羟基值越高,十三烷二酸的总体收率越高;采用新工艺路线,十三烷二酸的总收率达到70.3%,具有工业化应用前景。     

固体酸表面B酸和L酸与果糖转化制乳酸甲酯产物分布

制备了γ-Al₂O₃、HZSM-5、SnOPO₄、SnZrOPO₄(1:1)、SO₄^2-/ZrO₂5种不同的固体酸催化剂,采用NH₃程序升温脱附、吡啶原位吸附红外对催化剂进行了表征。考察了固体酸催化果糖在甲醇中转化的催化性能,结果表明,果糖的转化率均高于98%,产物分布与固体酸表面L酸、B酸酸量具有显著的相关性,乳酸甲酯的收率随着L酸量的减少而降低,L酸催化剂γ-Al₂O₃催化,主产物只有乳酸甲酯,收率为24.4%。而L酸位和B酸位共存的固体酸,产物中有乳酸甲酯、乙酰丙酸甲酯,并且乙酰丙酸甲酯的收率随着B酸量的增多而升高。最后考察了典型L酸γ-Al₂O₃及B酸L酸共存的固体酸HZSM-5不同反应时间的产物分布,结合气相-质谱联用对产物定性分析,得出了果糖转化过程L酸位催化和B酸位催化的反应路径。     

巯基乙酸甲酯的合成研究

在催化剂A的作用下,选用巯基乙酸与甲醇经分子间脱水缩合反应获得巯基乙酸甲酯.研究了不同的摩尔比、反应温度、反应时问、催化剂用量等对产物巯基乙酸甲酯收率的影响.实验表明:催化剂A的用量为巯基乙酸摩尔数的10%,甲醇与巯基乙酸的摩尔比为1 2:1,反应时间为8小时,反应温度为38～40℃时,合成的巯基乙酸甲酯收率达到85%以上.     

顺-3-己烯酸甲酯还原制备叶醇的工艺研究

以顺-3-己烯酸甲酯为原料,探究不同反应体系对叶醇合成收率的影响。并优化了以顺-3-己烯酸甲酯、乙醇、氯化钙为原料的还原体系工艺条件,得到的最优反应条件为：顺-3-己烯酸甲酯用量为38.4g,m(95%乙醇)：m(顺-3-己烯酸甲酯)=6;n(CaCl₂):n(顺-3-己烯酸甲酯)=0.8;n(NaBH₄):n(顺-3-己烯酸甲酯)=1.2,反应温度20℃,反应1h,叶醇收率为80.92%,并在此基础上扩大到公斤级反应,最终得到叶醇收率为80%以上,具有广阔的工业化应用前景。     

碘化钾催化合成4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯的工艺研究

以4-甲基邻苯二酚和溴乙酸甲酯为原料,经威廉森缩合反应合成了西瓜酮中间产物4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯。研究发现适量KI的加入因与溴乙酸甲酯生成活性更高的碘乙酸甲酯可明显提高4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯的收率,起到了催化剂的作用。研究首先通过熔点测定、NMR、IR和HLPC验证了合成产物的结构和纯度,然后研究了各种反应条件,特别是碘化钾的加入量对4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯收率的影响,最后采用正交实验确定了反应的最佳条件:KI:C7H8O2(mol:mol)=0.75:1;C3H5BrO2:C7H8O2(mol:mol)=3.5:1;K2CO3:C7H8O2(mol:mol)=4:1;反应时间=6 h;反应温度=80℃。验证实验表明在此条件下4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯的收率可达到94.7%,而对应的西瓜酮收率可达到67.6%。     

新型蓖麻油基季铵盐的合成及其抑菌性能研究

以蓖麻油酸甲酯为起始原料,与N,N-二甲基-1,3-丙二胺和溴化苄、溴乙烷通过酰胺化反应和季铵化反应生成了新型蓖麻油基季铵盐,其结构经FTIR、1HNMR、13CNMR及ESI-MS进行了确证。采用抑菌圈直径法对目标产物的抑菌性能进行了测试,结果表明,两种季铵盐均有一定的抑菌活性,N,N-二甲基-N-乙基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵的抑菌活性略强于N,N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵。     

(E)-4-吗啉-2-丁烯酸盐酸盐的合成

以吗啉为起始原料,与溴丁烯酸甲酯反应,得到4-吗啉-2-丁烯酸甲酯,然后在二氧六环中用浓盐酸水解,得到目标产物,总收率为49.65%,产物结构经过1H NMR确证。     

由桐酸甲酯合成C21二元酸单甲酯的研究与产物表征

以桐酸甲酯和丙烯酸为原料,通过Diels-Alder反应制备了标题化合物.正交试验表明最佳合成工艺为:桐酸甲酯和丙烯酸进料的质量比为1:0.247,以加入量为丙烯酸质量1%的对苯二酚作为阻聚剂,温度180℃反应3 h,加成产物相对于桐酸甲酯的产率为85%.经GC-MS分析,产物有6种同分异构体,纯度98.6%,并通过元素分析、红外光谱、1HNMR和13CNMR对产物进行了表征.     

固体光气法合成5-叔丁基-1,3,4-噁二唑-2(3H)-酮

研究了以特戊酸甲酯为原料,用固体光气代替光气两步合成标题化合物,为该中间体的合成提供了一条环境友好的新途径。考察了反应温度、物料配比及反应时间对第一步产物2,2-二甲基丙酸肼合成收率的影响,确定最佳工艺条件为:反应温度为90℃,n(水合肼)∶n(特戊酸甲酯)=1.5∶1,反应时间28 h;采用正交法考察了反应温度、物料配比、缚酸剂用量对标题化合物合成收率的影响,结果表明,最佳反应条件:以甲苯作溶剂,碳酸氢钠作缚酸剂,反应温度为80℃,n(2,2-二甲基丙酸肼)∶n(固体光气)∶n(碳酸氢钠)=1∶1.5∶0.35,在此最佳工艺条件下,收率可达94.88%。目标化合物经质谱、核磁氢谱验证。     

微波促进二氯菊酸甲酯的水解新工艺研究

采用微波技术对二氯菊酸甲酯在NaOH溶液中水解为二氯菊酸工艺进行了研究。结果表明,微波促进下最佳水解条件为:反应温度90℃,功率100 W,反应时间10 m in,物质的量比n(二氯菊酸甲酯)∶n(C2H5OH)∶n(NaOH)=1∶4∶1.5,重结晶后收率高达99.6%。与传统条件相比,时间缩短30倍,收率提高24.6%,无水乙醇用量减少60%,NaOH用量减少17%。并用红外光谱和熔点对二氯菊酸进行表征。     

煤制乙二醇副产乙醇酸甲酯合成乙交酯的工艺研究

以煤制乙二醇副产乙醇酸甲酯为原料,通过熔融缩聚合成乙醇酸甲酯低聚物,然后将此低聚物解聚生成乙交酯。研究结果表明,在催化剂二氯化锡质量为乙醇酸甲酯质量的0.4%,缩聚温度为200℃,氮气流量为150 mL/min,缩聚时间为6 h,解聚温度为240℃的条件下,粗乙交酯的收率为85.6%,3次重结晶后纯度达到99.95%。利用差示扫描量热仪对乙交酯进行表征并采用梅特勒-托利多全自动电位滴定系统对乙交酯中酸质量分数、水质量分数进行分析。     

多羟基聚蓖麻油酸超分散剂的合成及表征

以蓖麻油酸和季戊四醇为原料,合成了多羟基聚蓖麻油酸超分散剂,探讨了催化剂、带水剂二甲苯的量、聚合反应温度及反应时间对产品酸值的影响。结果表明,合成聚蓖麻油酸最佳的工艺条件为:催化剂为SnCl2·2H2O,催化剂用量0.5%,聚合反应温度为180℃,聚合反应时间14 h。在该工艺条件下,聚蓖麻油酸的平均聚合度可达到8。接枝季戊四醇的优化工艺为:反应温度170℃,反应时间8 h。通过红外光谱分析可知,产物即为多羟基聚蓖麻油酸超分散剂。