柑青醛制备新铃兰醛最佳反应条件的探索

以柑青醛为原料,经过醛基保护再水合的方法合成了新铃兰醛,通过FT-IR确认了中间体及产物的结构.考察了合成中间体-柑青醛吗啉烯胺以及继续合成新铃兰醛的反应条件.结果表明:在反应温度118℃,甲苯为溶剂,柑青醛与甲苯体积比1/3.5,85％的磷酸占柑青醛质量分数的2.0％,柑青醛与吗啉摩尔比为1/2.1,反应时间8h的条件下合成中间体,柑青醛的转化率达到最高83.5％.中间体-柑青醛吗啉烯胺在40％的硫酸水溶液中,0～5 ℃下进行水合反应,新铃兰醛产率达到最高70.6％.     

竹材液化物酚醛树脂胶固化及固化动力学研究

采用非等温差示热量扫描DSC曲线方法探讨了竹材液化物酚醛树脂胶不同物质的量之比时的固化反应过程。在25～300℃温度范围内,运用Kissinger方程对不同的升温速率下竹材液化物酚醛树脂胶的DSC曲线进行了固化动力学研究。结果表明:随着甲醛配比的提高(苯酚与甲醛物质的量之比分别为1:1.3、1:1.6、1:1.8),竹材液化物酚醛胶的固化过程表观活化能逐渐减小,分别为64.60、58.36、57.12 kJ/mol;3种配比的竹材液化物酚醛胶的固化反应模型分别为:da/dt=1.30×10⁵e^-64600/RT(1-a)^0.9054,da/dt=1.37×10⁵e^-58360/RT(1-a)^0.8971和da/dt=1.44×10⁵e^-57120/RT(1-a)^0.8959;随着甲醛配比的提高,利用外推法得出的静态(β=0 K/min)的特征固化温度T_i、T_p和T_f均逐渐降低,结果与竹材液化物酚醛胶固化反应的表观活化能的大小顺序一致。     

等转化率法研究蔗渣热解过程动力学

运用热重分析法在4个不同升温速率下研究了蔗渣在氮气中的热解过程,用等转化率法计算出热解的活化能(E_a)从102.40 kJ/mol逐渐增大到161.24 kJ/mol。用主曲线法判断活化能不变区域的动力学模型机理函数为1/2级简单反应,机理函数F_0.5(α)=1-(1-α)^1/2,指前因子A=(5.991±0.947)×10⁶ s^-1。     

柑青醛合成新铃兰醛研究进展

综述了由柑青醛合成新铃兰醛的间接水合法和直接水合法,通过比较各种方法的优缺点,得出以采用阳离子交换树脂作催化剂直接水合生产新铃兰醛效果较佳。     

新铃兰醛合成技术的优化

通过对以柑青醛为原料制备新铃兰醛的合成工艺进行分析,梳理出柑青醛合成、醛基保护、青醛吗啉烯胺水解等各步反应环节的主要影响因素,根据实验结果确定了各步反应的最佳条件。通过对影响柑青醛合成的温度、时间等条件进行比对,得出柑青醛合成的最佳反应时间为4.5h,最佳反应温度为120～130℃;通过对影响醛基保护机制的试剂、溶剂选用效果进行比对,得出以吗啉作为保护基团试剂、以甲苯作为溶剂有利于醛基保护反应进行;通过对影响柑青醛吗啉烯胺水解的温度、硫酸浓度等条件进行比对,得出温度在0～5℃、硫酸浓度为56%时水解效果最佳。     

柑青醛与新铃兰醛体系等压汽液相平衡研究

采用静态法,利用Rose釜分别测定了柑青醛在368.65-409.35 K和新铃兰醛在391.85-416.35 K的饱和蒸气压,并用Antoine方程关联,得到柑青醛的3个参数A=-4.159,B=2 494.037,C=-626.842和新铃兰醛的3个参数A=10.701,B=558.048,C=-296.730....     

醇醛物质的量比对不饱和醛催化氢转移反应的影响

探讨了ZrO₂/SiO₂催化柠檬醛和异丙醇的氢转移反应醇醛物质的量比对反应速率的影响。结果表明,实验条件下,反应混合物的沸点随醇醛物质的量比的增大而降低;柠檬醛转化率和目标产物选择性明显受醇醛物质的量比的影响,醇醛物质的量比变化导致混合物沸点的改变可能是影响反应速率的主要因素。研究条件下,反应最适宜的醇醛物质的量比为5,表观活化能为100.5 kJ·mol^-1.     

新法合成新铃兰醛的研究

研究了由月桂烯合成新铃兰醛的一种新方法：用无水氯化锌催化月桂烯与丙烯醛的Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反应制备柑青醛，再与苯胺脱水生成Ｓｃｈｉｆ碱，经水化和水解得新铃兰醛，产率６０％。     

核桃壳苯酚离解活化动力学研究

通过不同反应温度和反应时间条件下反应体系中游离苯酚含量和残渣率的测定,运用阿伦尼乌斯方程及过渡态理论和动力学分析,探讨核桃壳-苯酚酸催化液相离解活化反应的反应机理.结果表明离解产物的游离酚含量和残渣率随反应时间的延长而减小,核桃壳-苯酚酸催化液相离解活化反应符合动力学双分子二级反应的吸热反应,其活化能为65.2 kJ/mol,指前因子为2.39×10⁶ min^-1,活化焓为65.2 kJ/mol,活化熵为-122.09 J/mol.     

橡胶改性尼龙6动力学

采用酰基己内酰胺封端的丁腈橡胶(CHTBN)或丁苯橡胶(CHTBS)与NaOH作为引发催化体系，反应温度在145～160℃之间，通过绝热法测定反应过程的温升曲线，计算得到了动力学参数。采用CHTBN/NaOH时反应级数为一级,活化能在72.91～73.16 kJ·mol-1之间,指前因子在3.22×10¹¹～3.38×10¹¹mol ^1-n·s^-1范围内;采用CHTBS/NaOH时反应级数在1.23～1.34之间，偏离了1级反应，活化能在85.55～86.88 kJ·mol-1之间,指前因子在4.52×10¹¹～5.09×10¹¹mol ^1-n·s^-1范围内。在前人工作的基础上建立了阴离子聚合绝热反应动力学模型并对反应过程进行了模拟，结果与实验温升曲线具有很好相关性，从而证明了模型的合理。     

离子液体［Hnmp］HSO4催化合成乙酸正丁酯的动力学研究

研究了以离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐（［Hnmp］HSO₄）为催化剂时的乙酸/正丁醇液相反应动力学。实验结果表明,此反应的正、逆反应皆为表观二级反应,正、逆反应的活化能分别为74.37 kJ·mol^－1和53.76 kJ·mol^－1。其动力学方程为:r=6.48×10⁸exp(－74.37/RT)［HAc］［C₄H₉OH］－1.06×10⁵exp(〖KG-*3〗－53.76/RT)［CH₃COOC₄H₉］［H₂O］。在该实验的反应条件下,其反应机理与质子酸催化酯化反应机理相似。     

氢氟酸改性USY分子筛催化合成ETBE反应本征动力学

以乙醇和叔丁醇为原料、氢氟酸改性USY分子筛为催化剂合成乙基叔丁基醚，建立了反应动力学模型。反应过程在钢密封间歇反应釜中进行，且消除了内、外扩散的影响。改变原料浓度和反应温度得到醚化反应本征动力学实验数据。实际动力学线性回归方程约为is_r=k_c^1.5A_c^-0．5B，频率因子A=1.4×10⁸h^-1，反应活化能Ea=72.51 kJ·mol^-1。依据L-H和R-E机理推导出的模型方程约为is_r=k_c^1.5A_c^-0．5B，频率因子A′=1.3×10⁸h^-1，活化能Ea=70.47 kJ·mol^-1。因此，可近似认为表面反应是反应的速率控制步骤。     

醋酸甲酯水解的反应动力学

针对醋酸甲酯水解悬浮催化蒸馏工艺的要求,对杂多酸铵盐用作醋酸甲酯水解反应催化剂的反应动力学做了研究。研究表明,磷钨酸铵催化醋酸甲酯水解反应为二级可逆反应,采用拟均相模型回归了该水解反应的动力学方程,求得其活化能为E₊=52.02 kJ·mol^-1,E_-=44.7 kJ·mol^-1。使用磷钨酸铵在100 ℃下醋酸甲酯水解正反应速率常数k₊=12.84 L²·（mol·min·g）^-1,明显高于现有工业催化剂强酸性阳离子交换树脂在其最高使用温度下的速率常数值6.453 L²·（mol·min·g）^-1,有望开发成为悬浮催化蒸馏醋酸甲酯水解催化剂良好前景,为以后的工业试验提供了依据。     

(-)-α-蒎烯选择性氧化合成(+)-2-羟基-3-蒎酮的研究

以(-)-α-蒎烯为原料,经过选择性氧化合成(+)-2-羟基-3-蒎酮。研究了其合成工艺条件,对不同氧化体系、氧化剂用量、反应时间以及反应温度等因素进行了探讨。结果表明, (-)-α-蒎烯选择性氧化合成(+)-2-羟基-3-蒎酮合适的工艺条件为:13.7g(纯度为93.0%)的(-)-α-蒎烯,在α-蒎烯与高锰酸钾物质的量之比为1:2,溶剂丙酮与水的用量是110:12(mL:mL),反应温度为0~5℃,反应时间为5h,α-蒎烯转化率为97.1%,(+)-2-羟基-3-蒎酮选择性为78.4%,纯度为92.1%,得率为76.1%,比旋光度为[α]_D²⁵+26°(c=0.5 mol/L, CHCl₃)。另外,采用IR、GC-MS和¹HNMR和¹³CNMR等对(+)-2-羟基-3-蒎酮结构进行了表征。     

乙酸正戊酯酯化反应动力学探讨与催化精馏模拟

在间歇釜式反应器中,以NKC-9阳离子交换树脂为催化剂,对乙酸和正戊醇催化合成乙酸正戊酯的酯化过程进行了研究。实验考察了不同催化剂用量及反应温度对乙酸转化率的影响,同时测定了实验条件下乙酸正戊酯酯化反应的反应动力学数据。采用拟均相模型对实验数据进行关联,得到了平衡常数和反应速率常数的计算式。在本实验条件下,该酯化反应为吸热反应,反应热及正、逆反应活化能分别为8.339kJ/mol、50.191kJ/mol和41.852kJ/mol,平衡常数及正、逆反应速率常数与温度的关系式分别为：K=54.2173e^-8338.8/RT,k₁=95402.5e^50191/RT,k₂=1759.6e^41852.2/RT。结合测定的动力学方程,建立了基于严格数学模型的过程模拟计算方法,对乙酸正戊酯催化精馏酯化过程进行过程模拟优化。优化后的操作条件为精馏段板数3、反应段板数9、提馏段板数14、进料位置7、混合进料酸醇摩尔比1.1∶1,此时塔釜乙酸正戊酯摩尔分数与正戊醇转化率达到99%以上。     

还原气氛中γ-906型催化剂上拨基硫水解动力学研究

于30~70℃ 、常压及还原气氛下, 采用内循环无梯度反应器研究了γ-906型催化剂上COS水解反应过程, 实验数据以多元拟线性回归法处理得到本征动力学方程为：r_cos=4.593×10⁶exp（-35370/RT）y^0.66_COSy^0.06_H2O 宏观动力学方程为:r_cos=1.025×10⁵exp(-31266/RT)y^0.66_COSy^0.06_H2O 确定COS和H₂O的反应级数分别为0.66和0.66。     

酸性离子液体合成及其催化合成 柠檬酸三乙酯的研究

合成了6种离子液体催化剂,通过FT-IR、¹HNMR进行了结构表征并将其应用于柠檬酸三乙酯的合成反应。在催化剂用量为反应物总质量15%的条件下,考察了原料配比、反应时间对反应物羧基转化率的影响。得到了最佳反应条件,即:乙醇与柠檬酸的物质的量之比为6:1,乙醇共加入3次,每次回流反应2 h。在此条件下的酸功能化离子液体[HSO₃-bPydin]⁺[HSO₄]^-具有较好的催化酯化活性和重复使用效果,重复使用23次后,柠檬酸羧基转化率仍然大于98%。所得产品柠檬酸三乙酯结构通过FT-IR、¹HNMR表征。