偕二硝基不敏感增塑剂的合成与性能

2,2-二硝基丙醇分别与乙酸、丙酸、正丁酸经酯化反应,合成2,2-二硝基丙醇乙酸酯、2,2-二硝基丙醇丙酸酯、2,2-二硝基丙醇丁酸酯三种新型偕二硝基酯类增塑剂。利用FTIR、NMR和元素分析等对偕二硝基酯类增塑剂进行了结构表征;考察了催化剂浓硫酸用量、反应物料比及反应时间对产物收率和纯度的影响。结果表明,2,2-二硝基丙醇乙酸酯较佳合成条件为:浓硫酸用量3%,2,2-二硝基丙醇与乙酸摩尔比为1∶1.10,酯化反应时间6 h。测试了所合成的三种新型增塑剂的密度、热分解温度、玻璃化转变温度、感度等性能,并计算了生成焓和溶解度参数。其中2,2-二硝基丙醇乙酸酯的性能如下:密度1.319 g/cm³,溶解度参数20.994 J3,溶解度参数20.994 J^(1/2)/cm(1/2)/cm^(3/2),玻璃化转变温度-94.4℃,热分解峰温为254.9℃,生成焓414.5 kJ/mol,摩擦感度4%,撞击感度H_(50)>125.9 cm。     

3-硝基-5-叠氮基-3-氮杂戊醇硝酸酯的合成与表征

以二乙醇-N-硝胺二硝酸酯(DINA)为起始原料,经过叠氮化、萃取、分离、纯化等工序合成出含能增塑剂3-硝基-5-叠氮基-3-氮杂戊醇硝酸酯(PNAN);通过红外光谱、核磁共振及元素分析对目标化合物进行了表征,并测试了其热安定性和机械感度。结果表明,PNAN合成的最佳工艺条件为:叠氮化钠(NaN3)与DINA的摩尔比为1.2∶1.0、反应时间为3h、反应温度为75~80℃;测得PNAN的密度为1.46g/cm3,热分解温度为172℃,玻璃化转变温度为-41℃,摩擦感度为12%,撞击感度为56%;得出PNAN是一种热稳定好、感度适中的含能材料,有望作为含能增塑剂应用于固体推进剂和发射药中。     

偕二硝基不敏感增塑剂的合成与性能

2,2-二硝基丙醇分别与乙酸、丙酸、正丁酸经酯化反应,合成2,2-二硝基丙醇乙酸酯、2,2-二硝基丙醇丙酸酯、2,2-二硝基丙醇丁酸酯三种新型偕二硝基酯类增塑剂。利用FTIR、NMR和元素分析等对偕二硝基酯类增塑剂进行了结构表征;考察了催化剂浓硫酸用量、反应物料比及反应时间对产物收率和纯度的影响。结果表明,2,2-二硝基丙醇乙酸酯较佳合成条件为:浓硫酸用量3%,2,2-二硝基丙醇与乙酸摩尔比为1∶1.10,酯化反应时间6 h。测试了所合成的三种新型增塑剂的密度、热分解温度、玻璃化转变温度、感度等性能,并计算了生成焓和溶解度参数。其中2,2-二硝基丙醇乙酸酯的性能如下:密度1.319 g/cm~3,溶解度参数20.994 J~(1/2)/cm~(3/2),玻璃化转变温度-94.4℃,热分解峰温为254.9℃,生成焓414.5 kJ/mol,摩擦感度4%,撞击感度H_(50)125.9 cm。     

2-溴-5-碘甲苯的合成工艺改进

以邻甲苯胺为起始原料,高碘酸钠为氧化剂,单质碘取代得2-氨基-5-碘甲苯,再经重氮化及Gattermann反应,得2-溴-5-碘甲苯,总收率66.1%(以邻甲苯胺计)。结果表明,较佳的工艺条件为:碘化过程中邻甲苯胺、高碘酸钠和碘的摩尔比为1∶0.6∶0.45,反应温度为25～30℃,反应时间3 h;在重氮化、溴代反应中,以亚硝酸钠为重氮化试剂,2-氨基-5-碘甲苯与亚硝酸钠和浓硫酸的摩尔比为1∶1∶7.5,反应温度为0～5℃,溴代反应时间为0.5 h;经精馏所得产物含量超过98%(GC法)。改进后的工艺原料易得,操作简便,适合工业化生产。     

5-溴-7-氮杂吲哚的合成工艺研究

以7-氮杂吲哚为原料,经氢化还原、溴化和脱氢等三步反应,制备了5-溴-7-氮杂吲哚;研究了氢化还原和溴化反应的工艺条件。较佳工艺条件:1氢化还原,反应压力为4 MPa,反应温度为95℃,反应时间12 h,溴化,7-氮杂吲哚啉和溴素的摩尔比为1∶1.15,总收率74.7%。     

α-溴-4-羟基苯乙酮的合成研究

在硫酸催化下,用4-羟基苯乙酮α-溴化合成了α-溴-4-羟基苯乙酮。对反应条件进行了研究和优化。优化条件:反应物摩尔比为1.0∶1.0,反应温度65~70℃;硫酸用量为反应物酮的70%(质量比),反应时间4 h。优化条件下收率83.5%。     

泔水油两次酯化法制备生物柴油的研究

以泔水油为原料制备生物柴油,利用2次酯化过程,通过正交实验优化,得到最佳的酯化条件为:醇油摩尔比为5∶1,催化剂用量为1.0%,反应温度为110℃,一次酯化反应时间3.5 h,二次酯化反应时间1 h,处理后的原料油酸值为2.6570mg/g。利用两次酯化的中性油为原料,在醇油摩尔比为7∶1,催化剂用量为1.0%,反应温度为65℃,反应时间75 m in的条件下,醇解反应的转化率为94%以上,总体指标达到、部分指标超过0#柴油的质量要求。     

对甲苯磺酸催化合成葡萄糖五乙酸酯

以对甲苯磺酸作催化剂 ,用葡萄糖和乙酸酐进行酯化反应合成葡萄糖五乙酸酯 ,最佳反应条件为 :葡萄糖与乙酸酐摩尔比为 1∶6 ,催化剂用量为葡萄糖质量的 2 % ,反应时间 1.5h ,反应温度 110℃ ,酯产率可达 90 %。     

1-Boc-3-氰基-4-吡咯烷酮的合成工艺研究

以甘氨酸和丙烯腈为原料,经过迈克尔加成反应、酯化反应、氨基保护以及Dieckmann环合等4步反应,制备了1-Boc-3-氰基-4-吡咯烷酮,总收率66.4%。对关键的Michael加成和Dieckmann环合反应条件进行了优化,得到较佳反应条件:①迈克尔加成反应:丙烯腈与甘氨酸的摩尔比为1.1∶1,反应温度30℃,反应时间12 h;②环化反应:以甲苯为溶剂,1.3 mol的甲醇钠作碱,反应温度80℃,反应时间2 h。     

间苯二甲酸二甲酯磺酸钠的合成

以三氧化硫磺化间苯二甲酸、甲醇酯化、亚硫酸钠中和合成了间苯二甲酸二甲酯磺酸钠 ,考察了影响反应的因素。结果表明 ,间苯二甲酸和三氧化硫摩尔比为 1∶1.2 ,反应温度为 190℃ ,反应时间 5h是较适宜的磺化条件 ;酯化条件为甲醇和间苯二甲酸摩尔比 3∶1,反应温度 6 5℃ ,时间 2h ;亚硫酸钠在 2 0℃～ 5 0℃中和 ;总收率达 81.7%。     

低凝点支链醇生物柴油合成新工艺研究

针对现行的支链醇生物柴油合成工艺中产品收率低,工艺复杂等问题,提出在不使用任何催化剂的条件下,以油酸为原料,经酰氯化和醇解两步反应合成支链醇生物柴油的新工艺。研究得到合成油酸异丙酯的较佳工艺条件为:反应温度30℃,油酸、氯化亚砜与异丙醇的摩尔比为:1:1.3:1.3,反应时间为2.5 h。合成油酸叔丁酯的较佳工艺条件为:反应温度60℃,油酸、氯化亚砜与叔丁醇的摩尔比为:1:1.4:1.4,反应时间为2.5 h。在较佳工艺条件下,油酸异丙酯和油酸叔丁酯的酯化率可分别达到97.31%和55.18%;其凝点和冷滤点分别为25℃、23℃和14℃、11℃,两种生物柴油均具有良好的低温性能。     

微反应技术合成不敏感硝酸酯增塑剂TMETN和PGDN

利用微反应技术,分别以1,2-丙二醇、三羟甲基乙烷为原料,硝硫混酸为硝化剂,合成了1,2-丙二醇二硝酸酯(PGDN)和三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN);采用红外光谱、核磁共振等对其结构进行了表征,同时优化了微反应器硝化反应条件。结果表明,TMETN和PGDN结构与间歇式合成产物一致,合成TMETN的较佳硝化温度为17~20℃,硝酸与三羟甲基乙烷的最佳摩尔比为5.6∶1.0,收率达90.0%以上,纯度达98.5%;合成PGDN的较佳反应温度为20~22℃,硝酸与1,2-丙二醇的摩尔比为2.7∶1.0。该工艺具有反应温度范围宽、硝酸用量少和收率高等优点。     

氨基磺酸催化合成柠檬酸三戊酯的工艺研究

以柠檬酸和正戊醇为原料,氨基磺酸为催化剂,合成了柠檬酸三戊酯,采用活性炭脱色,通过单因素和正交实验考察了各反应因素对产品收率的影响。当柠檬酸与正戊醇摩尔比为1∶5,氨基磺酸用量为柠檬酸质量1%,反应温度135~145℃,反应时间4 h时,柠檬酸三戊酯收率可达90%以上,经气相色谱分析纯度大于99.0%,产品经红外光谱进行定性分析。     

环氧聚四氢苯酐二甘醇酯的合成及表征

以四氢苯酐、二甘醇、2-乙基己醇、双氧水为原料,钛酸四正丁酯、甲酸为催化剂,分别经酯化和环氧化两步合成功能化环氧聚酯增塑剂环氧聚四氢苯酐二甘醇酯。考察了酯化反应温度、时间、醇酸摩尔比、封端剂用量、催化剂用量以及环氧化反应温度、时间、双氧水用量、甲酸用量对环氧聚四氢苯酐二甘醇酯合成的影响。采用红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振仪(1H-NMR)、热重分析仪(TGA)对产品的结构和热稳定性等进行了表征。结果显示,最佳酯化反应条件为:四氢苯酐、二甘醇、2-乙基己醇的摩尔比为1.0:1.25:0.50,催化剂用量为酸酐质量的0.80%,反应温度200℃,反应时间6 h。最佳环氧化条件为:聚四氢苯酐二甘醇酯、甲酸、H2O2的质量比为1.0:0.50:0.90,反应温度50℃,反应时间1 h。产品环氧值>1.40%,碘值<4.0 g(100g)1,具有较好的流动性和热稳定性,加入PVC树脂中后,有效地提高了PVC的热稳定性。     

二羟乙基己二酰胺油酸酯的制备与表征

用乙醇胺和己二酸二甲酯反应生成了中间体二羟乙基己二酰胺,当n(乙醇胺)∶n(己二酸二甲酯)=2时,收率95.2%。再将中间体与油酸进行酯化反应合成了具有润滑性能的二羟乙基己二酰胺油酸酯。合成的酯具有优良的热稳定性能、低挥发性、较低的毒性和良好的生物降解性,可成为环境友好型润滑剂。比较了酯化率和产品最终颜色,探讨了反应时间、反应温度对油酸酯化率的影响,优化了二羟乙基己二酰胺油酸酯合成条件:在吸水剂分子筛存在下,醇酸摩尔比为1∶2.2,反应时间为4 h,反应温度为125℃条件下,重复试验油酸的酯化率均在95%以上,产品的收率均在90%以上。     

活性炭固载杂多酸催化合成柠檬酸三丁酯

用自制的固载杂多酸催化柠檬酸与正丁醇反应合成柠檬酸三丁酯。探讨了催化剂用量、反应时间、反应温度、酸醇比等因素对反应结果的影响。在酸醇的摩尔比为１∶６．５、催化剂的用量为柠檬酸质量的１％、反应温度１４５℃、反应时间３ｈ的条件下,柠檬酸的酯化率可达９７．４％。     

乙二醇双琥珀酸烷基聚氧乙烯醚双酯磺酸钠的合成及泡沫性能研究

采用乙二醇、马来酸酐和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO3)为主要原料,采用两步酯化反应和磺化反应,在催化剂的作用下,合成了一种阴非离子型双子表面活性剂。各步反应的最佳条件:酯化反应Ⅰ(反应温度120℃,马来酸酐与乙二醇的摩尔比为2.15∶1,催化剂用量2%,反应时间4 h);酯化反应Ⅱ(AEO3∶酯化产物Ⅰ摩尔比为2.10,反应温度180℃,催化剂用量3%,反应时间6 h);磺化反应(温度100℃,亚硫酸氢钠与酯化产物摩尔比为1∶3,催化剂用量1.5%,反应时间4 h)。产物的临界胶束浓度为0.17 mmol/L,γCMC为35.2 m N/m,浓度750 mg/L时,泡沫性能达到稳定。     

邻苯二甲酸正辛正癸酯的合成

采用非酸催化剂氧化亚锡 ,以苯酐和C8-C10 醇作原料酯化合成邻苯二甲酸正辛正癸酯 ,确定了最佳工艺条件 :酯化反应温度为220℃ ,催化剂用量为原料量的5‰ ,醇酐摩尔比为2.1∶1 ,反应时间为5h。酯化收率达98 %。。     

环保型增塑剂偏苯三酸(810)酯的合成工艺研究

以偏苯三酸酐和810醇为原料,钛酸四异丙酯为催化剂,直接酯化合成环保型增塑剂偏苯三酸三(810)酯,分别考察了催化剂用量、原料摩尔比、反应时间、反应温度对酯化反应的影响。实验结果表明,直接酯化合成偏苯三酸三(810)酯的最佳工艺条件:催化剂用量为总物料量的0.07%,偏苯三酸酐与810醇摩尔比为1∶4.4,反应时间4h,反应温度230℃。钛酸四异丙酯具有催化活性好,廉价易得、无环境污染、不腐蚀设备等优点。     

溴十一烷的合成

以月桂酸和N-溴代琥珀酰亚胺为起始原料经Cristol ST反应得到溴十一烷。考查了投料比、反应温度、反应时间等实验因素对产物收率的影响。经过优化,较佳的工艺条件为：月桂酸和N-溴代琥珀酰亚胺的摩尔比为1：1．2,反应温度60℃,反应时间3h。溴十一烷收率为60％,含量98％。产品结构经IR、^1H-NMR和MS表征确认。