4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基合成与精制新工艺研究

以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶为原料,双氧水为氧化剂、碱土金属氧化物为催化剂,去离子水为溶剂制备4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基阻聚剂。对合成的工艺条件进行了优化探索,结果表明:在反应温度75℃,时间8.5h,氧化剂滴速15mL/h,原料和氧化剂质量比1∶4,催化剂用量为原料的0.35%的条件下,合成的粗产物产率97.3%;为使工艺过程更加安全,反应结束后加入过渡金属氧化物分解未反应的氧化剂;由于粗产物中含有少量未反应的原料,根据产物和原料在溶剂中溶解度的不同,选择二氯乙烷和正己烷的混合溶剂进行结晶,产物纯度达到99.8%,达到德国默克公司的指标要求。     

十一至十五碳二元酸二(2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯的合成及其光稳定性研究

以甲醇钠为催化剂,无水二甲苯为溶剂,采用4A分子筛脱醇脱水,以长链二元酸二甲酯(LDDE)和2, 2,6,6-四甲基哌啶醇(TMPO)为原料制备了十一至十五碳系列二元酸二(2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯。通过正交实验确定的最佳工艺条件为:反应时间8 h,n(TMPO):n(LDDE)=4:1,催化剂用量为LDDE质量的0.8%。该产物可明显改善加氢基础油的光稳定性能。     

萃取精馏制备异戊二烯阻聚剂的研究

从石油碳五馏分中萃取精馏分离异戊二烯过程易产生聚合物,通过静态试验方法,确立了复合阻聚剂配方:4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基/二硝基-2-仲丁基苯酚/二乙基羟胺/T1201/甲基硅油(质量比)=60/60/60/6/1。动态试验表明,在系统加剂量0.045~0.095mg/g条件下,复合阻聚剂阻聚效果良好,能够保证装置长时间运转。     

癸二酸二甲酯与1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇的酯交换反应

对癸二酸二甲酯与1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇的酯交换反应进行了研究;分别考察了四异丙基钛酸酯、氨基锂、氧化二辛基锡3种催化剂的性能;采用氢核磁共振确定了产物的结构;考察了以四异丙基钛酸酯为催化剂时反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量对反应的影响。实验结果表明,四异丙基钛酸酯催化剂的催化效果最好;在癸二酸二甲酯与1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇摩尔比1∶1.79、四异丙基钛酸酯催化剂的用量为反应物总质量的0.31%、反应温度180℃、反应时间6h的条件下,所得产物中单(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸甲酯(简称单酯)质量分数为23%和双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(简称双酯)质量分数为73%,单双酯质量比为1∶3.17,产物收率为93.3%。该方法可得到理想的单双酯比例及产物收率,具有很好的工业应用前景。     

N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺的合成

采用气相色谱-质谱法对受阻胺类光稳定剂中间体己二胺哌啶的合成产物进行了分析,定性分析了2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮与1,6-己二胺反应产物的结构并推测了副产物的生成过程。建立和优化了缩合、脱水、加氢三步法合成N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺(HMBTAD)的新工艺。最佳反应条件为:缩合温度70~75℃,脱水真空度2.66~7.98kPa,以三元骨架N i为催化剂,在110℃、7.09~8.11kPa的氢气压力下进行加氢。在此条件下,HMBTAD收率为94.7%。     

3，9-双（1，1-二甲基-2-羟基乙基）-2，4，8，10-四氧杂螺环[5，5]十-烷的合成

以2-甲基-2-羟甲基丙醛、季戊四醇为原料，盐酸作催化剂，通过羟醛缩合和环化脱水反应，合成了3，9-双（1，1-二甲基-2-羟基乙基）-2，4，8，10-四氧杂螺环[5，5]十-烷。通过正交试验和单因素试验，确定反应的较佳条件为：n（2-甲基-2-羟甲基丙醛）：n（季戊四醇）：n（HCl）=2．3：1：0．06，反应温度60℃，反应时间12h。在上述条件下，产物收率为94．0％，纯度可达99．0％。采用红外光谱和核磁共振等技术对产物结构进行了表征。     

甲基丙烯酸β-羟乙酯的合成

以十六烷基三甲基氢氧化铵为催化剂和对苯二酚为阻聚剂，由甲基丙烯酸甲酯和乙二醇合成了甲基丙烯酸β-羟乙酯。通过正交实验获得了最佳反应条件：反应温度100～110℃，反应时间2．5h，酯醇摩尔比1：1．5，催化剂的用量为9．0mL。HEMA的产率为92．3％。     

合成（R，S）-2-氰基-3-苯氧基苄基-2，2，3，3-四甲基环丙烷羧酸酯的中试研究

以甲氰菊酰氯、间苯氧基苯甲醛和氰化钠为起始原料,经酯化反应制取（R,S）-2-氰基-3-苯氧基苄基-2,2,3,3-四甲基环丙烷羧酸酯,确定反应操作的工艺条件如下：n（甲氰菊酰氯）：n（间苯氧基苯甲醛）：n（氰化钠）=1：1：（1．1-1．15）,复合催化剂质量为甲氰菊酰氯投料量的2％,反应温度为20～25℃,反应时间6～6．5h。中试结果表明,工艺操作平稳,产品质量稳定,适宜工业化生产。     

2-叔丁基-4-甲基苯酚合成工艺研究

以4-甲基苯酚和异丁烯为原料，以浓硫酸为催化剂，选择性合成2-叔丁基-4-甲基苯酚，考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对合成2-叔丁基-4-甲基苯酚转化率和选择性的影响。结果表明，在反应温度75℃，催化剂用量4％，反应时间45min时，2-叔丁基-4-甲基苯酚合成转化率达98．3％，产物收率为91．5％，产物选择性为93．7％。     

新型高效阻燃剂四(2-氯丙基)-1-甲基-1,2-亚乙基双磷酸酯的合成及表征

以三氯氧磷和环氧丙烷为原料,先合成磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP),再在碱性催化剂作用下,进行双分子缩聚,合成一种新型高效阻燃剂四(2-氯丙基)-1-甲基-1,2-亚乙基双磷酸酯。对TCPP的缩合反应的机理及条件进行了探讨。结果表明,当反应温度为180℃,反应时间为7.0 h,催化剂用量1.2%时,产物收率可达90.6%。     

3,5-二叔丁基-4-羟基苄基甲醚的合成及表征

以2,6-二叔丁基酚和多聚甲醛为主要原料,二乙胺为催化剂,在甲醇中加热反应生成了3,5-二叔丁基- 4-羟基苄基甲醚。研究了催化剂的种类和加入量、反应物料配比、反应温度、反应时间、结晶温度等对产物收率的影响。结果表明,以150 g 2,6-二叔丁基苯酚为基准,催化剂用量为2,6-二叔丁基苯酚质量的5%,聚甲醛30 g,甲醇550 mL,反应温度130℃,反应时间6 h,收率达到90%,纯度为97%,用甲醇重结晶后纯度达到99.5%以上。通过FT-IR、~1H NMR和HPLC对其结构进行了表征。     

单质碘催化合成苹果酯

以单质碘为催化剂，通过乙酰乙酸乙酯和乙二醇反应合成了苹果酯，考察了乙酰乙酸乙酯与乙二醇摩尔比、碘催化剂用量、反应时间对产品收率的影响，并用单质碘催化剂与其他催化剂进行催化活性比较。结果表明，在乙酰乙酸乙酯与乙二醇摩尔比1：1．8，单质碘催化剂用量占反应物总量0．3％，环己烷为带水剂，反应时间1．0h条件下，苹果酯产品收率可达73．2％；单质碘催化剂与其他催化剂相比较，具有反应时间短、催化剂用量少、产品收率高等优点。     

碘掺杂聚苯胺催化剂催化合成苹果酯

以I2/PAn为催化剂,通过乙酰乙酸乙酯和乙二醇反应合成了苹果酯,探过了I2/PAn对缩酮反应的催化活性,考察了酯醇物质的量比、催化剂用量、反应时间对产品收率的影响.结果表明,I2/PAn是合成苹果酯的良好催化剂,最佳反应条件为:n(乙酰乙酸乙酯)∶n(乙二醇)=1∶1.6,催化剂用量为反应物料总质量的0.6％,环己烷...     

HY分子筛催化剂合成甲基丙烯酸甲酯的工艺条件优化

以自制的HY分子筛为催化剂,甲醇和甲基丙烯酸为原料合成了甲基丙烯酸甲酯,考察了催化剂焙烧温度、反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量等反应条件对甲基丙烯酸甲酯收率的影响。结果表明,催化剂最佳焙烧温度为450℃;甲基丙烯酸甲酯的最佳制备条件为:反应时间2h,反应温度180℃,m(催化剂)/m(原料)为0.10,n(甲醇)/n(甲基丙烯酸)为3。在上述条件下,甲基丙烯酸甲酯收率为85.57%;HY分子筛重复使用4次后,甲基丙烯酸甲酯收率仍高于78.00%。     

3，9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯酸]-1，1-二甲基}-2，4，8，10-四氧杂螺环[5．5]十一烷的合成

以3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸甲酯(KY-250)与3,9-双(1,1-二甲基-2-羟基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺环[5.5]十一烷(螺环二醇)为原料,有机锡为催化剂,采用酯交换法在常压下合成了抗氧剂3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5甲基苯基)丙烯酸]-1,1-二甲基)-2,4,8,10-四氧杂螺环[5.5]十一烷(AO-80),产物结构经IR和核磁共振(~1H NMR,~(13)C NMR)进行了确证。较佳合成条件为:反应时间8 h,反应温度190℃,n (KY-250):n(螺环二醇):n(有机锡)=2.2:1:0.044。适宜的重结晶溶剂是w(CH_3OH)=9O%的甲醇溶液,与粗产物的质量比为7:1,收率为72%,产物质量分数大于99.6%。     

甲基丙烯酰胺乙基二甲基胺的合成及表征

用二丁基二月桂酸锡作催化剂,由甲基丙烯酸甲酯和N,N-二甲基乙二胺合成了一种新型功能单体甲基丙烯酰胺乙基二甲基胺(MAEDA)。最佳合成条件为:原料N,N-二甲基乙二胺和甲基丙烯酸甲酯的摩尔配比为1:2,催化剂二丁基二月桂酸锡的加入量为料液量的2%,在95～100℃间反应4 h,产物收率可达94%。产物经红外光谱、H NMR、C NMR和元素分析等进行了表征。     

用复合固体超强酸SO4^2-／TiO2-Fe2O3催化剂光降解甲基橙

采用溶胶-凝胶法制备SO4^2-／TiO2-Fe2O3光催化降解催化剂,研究工艺条件对甲基橙水溶液脱色率的影响,确定催化剂的最佳再生方法。结果表明：在催化剂用量为2g／L,溶液的pH值为6,初始质量浓度为10mg／L,光距为12cm,光照反应时间为2h的最佳条件下,甲基橙的脱色率可大于96．8％;催化剂的最佳再生方法是先用浓度为0．5mol／L的硫酸浸渍2d,后在500℃下焙烧2h。     

4-羟基-3-硝基苯甲酸制备工艺改进

探讨了4-羟基-3-硝基苯甲酸制备工艺的改进。实验结果表明，以4-氯-3-硝基苯甲酸和氢氧化钠为主要原料合成4-羟基-3-硝基苯甲酸为宜。并对反应物的量比、反应时间、后处理等工艺条件进行了考察，找出最佳反应条件，缩短了反应时间，提高了收率，简化了工艺条件。     

纳米稀土复合固体超强酸SO4^2-／ZrO2-La2O3催化合成氯乙酸乙酯

以纳米稀土复合固体超强酸SO4^2-／ZrO2-La2O3为催化剂，氯乙酸与乙醇为原料合成氯乙酸乙酯。探讨了醇酸摩尔比、催化剂用量、环己烷用量、反应时间等因素对酯化率的影响。试验结果表明，纳米稀土复合固体超强酸SO4^2-／ZrO2-La2O3是合成氯乙酸乙酯的良好催化剂，其最适宜的反应条件：氯乙酸0．10mol，醇酸摩尔比3．0：1，催化剂用量1．0g，环己烷用量15mL，回流分水反应2．0h。在此条件下，氯乙酸乙酯酯化率可达94．3％。