相转移催化合成2,2-羟甲基丁酸的研究

以甲醛和丁醛为原料，在相转移催化作用下经羟醛缩合及氧化反应合成了2，2-二羟甲基丁酸（DMBA）。羟醛缩合反应的最佳工艺条件为：以十六烷基三甲基溴化铵（HDTMAB）为催化剂用NaOH与碳酸钠混合碱液调pH值约为10，反应温度为30℃，n（甲醛）／n（丁醛）=2．2：1，反应时间为2h；2，2-二羟甲基丁醛氧化反应的最佳工艺条件为：n（H2O2），n（丁醛）=1：1．1，溶液的pH值约为5，反应温度为70℃，反应时间为2h。反应产物的结构用红外光谱（IR）表征。     

在Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液中催化合成2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)

在Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液中以甲醛和丁醛为原料，经羟醛缩合及氧化反应合成了2，、2-二羟甲基丁酸（DMBA）。羟醛缩合反应的最佳工艺条件为：在Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液中调pH约为11，反应温度为30℃，n甲醛：n丁醛=2．2：1，反应时间为2．5h；2，2-二羟甲基丁醛氧化反应的最佳工艺条件为：nH2O2：n丁醛=1．1：1，溶液的pH约为4，反应温度为70℃，反应时间为2h。反应产物的结构用红外光谱（IR）表征。     

2,2-二羟甲基丙醛电氧化的循环伏安研究

采用电沉积和热分解方法制备了Ti/SnO₂+Sb₂O₄/PbO₂电极,用循环伏安法（CV）对该电极在酸性溶液中氧化2,2-二羟甲基丙醛的电极过程进行了理论探讨。重点考察了扫描速率和2,2-二羟甲基丙醛浓度等因素对2,2-二羟甲基丙醛氧化为2,2-二羟甲基丙酸的影响。结果表明：在酸性溶液中,Ti/SnO₂+Sb₂O₄/PbO₂电极可将2,2-二羟甲基丙醛氧化为2,2-二羟甲基丙酸,此电极具有较好的电催化作用。根据Delahay理论,该电氧化过程为扩散步骤所控制,此结果为2,2-二羟甲基丙醛氧化反应的研究提供了理论依据。     

葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的研究

研究了Br（o）nsted-Lewis复合催化体系催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛,详细考察了溶剂种类和用量、催化体系种类和用量、反应时间和反应温度等因素对5-羟甲基糠醛收率的影响,得到最佳工艺条件：葡萄糖2.0g,复合催化体系HCl-CrCl3[m（HCl）∶m（CrCl3·6H2O）=5∶1]0.6 g,正丁醇20 mL,反应时间15 min,反应温度200℃.在该反应条件下,5-羟甲基糠醛的收率达42.5％.结果表明,同单酸型的催化剂相比,复合催化体系更有利于葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛.     

2,2-二羟甲基丁酸合成工艺研究

以正丁醛、甲醛和双氧水为主要原料,经羟醛缩合、氧化反应制备2,2-二羟甲基丁酸,考察了缩合、氧化反应条件。结果表明,最佳缩合反应条件为:正丁醛∶甲醛∶双氧水=1∶2.4∶1.4(摩尔比),缩合反应温度35℃左右,缩合反应时间6 h;氧化反应条件为:温度80℃左右,反应时间6 h。反应液采用离子交换→真空浓缩→溶剂结晶→重结晶工艺处理,2,2-二羟甲基丁酸产品总收率大于40%。     

催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的影响

果糖脱水降解为5-羟甲基糠醛是生物质资源综合利用的研究热点。以AlCl₃为催化剂,考察反应条件对果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的影响,重点研究不同无机酸对AlCl₃催化果糖降解生成5-羟甲基糠醛反应的影响。以AlCl₃和无机酸为共催化剂,考察在不同溶剂（1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、2-甲基亚砜）、反应温度和硫酸与磷酸质量比（1∶2、2∶3、3∶2、2∶1）条件下对果糖脱水降解制5-羟甲基糠醛的影响。结果表明,以温和的N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在反应温度120 ℃、AlCl₃用量为7.5 mmol、硫酸为20 mmol·L^-1和磷酸为30 mmol·L^-1共催化剂条件下,5-羟甲基糠醛收率达92.1%。     

三羟甲基丙烷合成新工艺研究

研究了以碳酸钠和碳酸氢钠混合碱溶液作为新的催化体系合成三羟甲基丙烷的方法,探讨了催化剂和助催化剂用量、原料配比、反应温度、反应时间等因素对反应的影响,得到了适宜的工艺条件:原料n(甲醛)∶n(正丁醛)=6∶1,催化剂n(碳酸氢钠)∶n(正丁醛)=1.5∶1,助催化剂三乙胺用量为催化剂总质量的1.0%～1.5%,缩合反应温度20～30℃,反应时间为50～70min;Can-nizzaro反应温度55～60℃,反应时间为100～120min,三羟甲基丙烷产率可达87.7%(以正丁醛计)。     

2,2-二羟甲基丁酸的合成

在碱性催化剂的存在下,甲醛和丁醛进行羟醛缩合反应,制备2,2-二羟甲基丁醛。再以过氧化氢为氧化剂,通过氧化,结晶,重结晶,得到2,2-二羟甲基丁酸的白色晶体。研究了原料摩尔比、反应温度、反应时间、溶剂等反应参数的影响。当甲醛与丁醛的摩尔比为2.2∶1,催化剂(10%NaOH)用量为10mL时,在15°C反应5h,2,2-二羟甲基丁醛的最高摩尔收率可达到58.5%;然后加入180mL溶剂(水)和64mL过氧化氢,在70°C反应8h,2,2-二羟甲基丁酸的最高摩尔收率为66.0%。用红外光谱和核磁共振证明了该化合物的结构。     

ZrOCl2催化琼脂糖制备5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸

以琼脂糖为原料，分别采用CuCl₂、NiCl₂、MnCl₂、MgCl₂、FeCl₃、AlCl₃、ZrOCl₂、SnCl₄为催化剂催化转化制备5-羟甲基糠醛（5-HMF）和乙酰丙酸（LA），筛选适用于琼脂糖转化的优选催化剂，并对制备条件如溶剂含水量、催化剂用量、反应温度以及反应时间等影响因素进行了考察。研究结果表明：以50mg琼脂糖为原料，ZrOCl₂为催化剂，二甲基亚砜（DMSO）为反应溶剂，在1 mL DMSO/H₂O（体积比为8:2）混合溶剂中，ZrOCl₂用量为琼脂糖中单糖物质的量的10%，140℃下反应60 min，5-羟甲基糠醛（5-HMF）的得率为26.9%，乙酰丙酸（LA）的得率为24.7%。对制备机理分析表明：反应过程中琼脂糖首先水解为醛型单糖，然后在催化剂作用下醛型单糖异构化再脱水转化为5-HMF，部分5-HMF在酸的作用下进一步转化为LA。     

2,2-二羟甲基丙酸的合成研究

甲醛、丙醛为原料，经羟醛缩合，产物不分离直接氧化制备２，２-二羟甲基丙酸。羟醛缩合反应条件：甲醛与丙醛的摩尔比为２.２∶１，在碳酸钾催化下，２０～３０℃反应２４ｈ；氧化反应：双氧水与丙醛的摩尔比为０８∶１，４０～９０℃反应约１０ｈ。产品收率（按丙醛计）达６０％，纯度＞９９％。     

溶胶-凝胶法制备H3PW12O40/SiO2及催化合成三羟甲基丙烷三庚酸酯

H3PW12O40/SiO2 (PW/SiO2) was prepared by the sol-gel method and trimethylolpropane triheptanoate (TMH) was synthesized by trimethylolpropane (TMP) and heptylic acid (HA) in the presence of H3PW12O40/SiO2. The results showed that the catalyst with 50% (mass) PW had good activity and stability. The optimal esterification conditions were as follows: nTNP：nHA = 1：4, 2%(mass) PW/SiO2, reaction temperature 120-200℃ and 3 h. The structure of TMH was characterized by GC, IR, ^1HNMR spectra and the rate of esterification was up to 95%.     

纳米钙基CO2吸附剂反应吸附与分解动力学

采用TGA测定纳米钙基CO₂吸附剂在500～650℃温度范围内,CO₂分压0.015～0.025 MPa氮气气氛中的吸附反应动力学。针对纳米钙基CO₂吸附剂吸附CO₂反应特征,提出以两倍最大吸附速率对应的时间点前后分别为快速反应段与慢速反应段。分别采用Boltzmann方程与Avrami-Erofeev方程拟合快速反应段与慢速反应段吸附反应动力学方程,得到纳米钙基CO₂吸附剂在快速反应段与慢速反应段的活化能分别为27.52、70.25 kJ·mol^-1。吸附率拟合与实验值平均相对误差分别为10.29％、4. 17%。研究测试了纳米钙基CO₂吸附剂在650～800℃温度范围内,N₂,0.02、0.04 MPa CO₂分压氮气气氛中的分解反应动力学。忽略反应过程中传热、传质影响,采用收缩核模型,分别求得吸附剂在N₂,0.02、0.04 MPa CO₂分压氮气气氛中的活化能为141.9、34.7、113.2 kJ·mol^-1。碳酸钙分解率与实验值比较平均相对误差分别小于5.66% 、7.82%、5.01%。     

超重力法制备La_(0.5)Pb_(0.5)MnO_3及其在碳酸二苯酯合成中的应用

采用液液相共沉淀法在旋转填充床中合成钙钛矿型复合氧化物La0.5Pb0.5MnO3的前驱体,再经高温焙烧后制备出碳酸二苯酯合成催化剂的载体材料。考察了旋转填充床转速、反应物流量和添加分散剂PEG对La0.5Pb0.5MnO3物性的影响,通过XRD、BET、SEM、粒度分析手段对载体进行表征。结果表明,旋转填充床转速为1200r.min-1,反应物流量为80L.h-1,加入PEG10000时可制备出纯晶相的钙钛矿载体,相应的载钯(Pd占载体质量的0.5%)催化剂在氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应中的活性最好。当反应总压为5MPa、CO/O2分压比为96:6、反应时间3h、反应温度65℃时,碳酸二苯酯收率可达13.30%。     

溶胶-凝胶法制备PEW/SiO2杂化材料及表征

通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS）接枝到聚乙烯蜡（PEW）分子链上，接枝物红外光谱（FTIR）的1090、1030、960 cm^-1等处出现了—Si—O—CH3的特征吸收峰。以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体，混入接枝PEW中，通过溶胶-凝胶法（sol-gel）制备了PEW/SiO₂杂化材料。使用透射电镜（TEM）和热重分析（TG）研究了杂化材料的形态及性能，结果表明，通过sol-gel可以制备SiO₂含量为0. 98%～4. 12%的杂化材料，SiO₂颗粒与PEW接枝物分子间具有良好的相容性，纳米SiO2的存在提高了PEW的耐热性能，当SiO₂含量为3. 75%时，PEW的分解温度提高了21. 34℃。     

具有分子内荷移跃迁配合物的合成与应用

以2，2′-联吡啶-1，1′-二氧化物（bipyO₂）、cis-1，2-二氰基乙烯-1，2-二硫醇钠（Na₂mnt）和MnCl₂为原料，合成了一种配体间存在荷移跃迁的混配型配合物并经元素分析、热谱、摩尔电导、红外和紫外光谱表征.该配合物化学式为Mn（mnt）（bipyO₂），属电中性物质，热分解温度高于310℃.不溶于水和常见有机溶剂，可溶于DMSO.在氨气浓度为（6.0×10-⁵）～（8.5×10^-4）mol· L^-1的范围，该配合物对氨气具有良好的敏感性和选择性;用它制作的传感器最佳工作电压为15 V，传感器的平均回收率为100.3%，响应时间为40 s，恢复时间为45 s.可用于微量氨的监测.     

水蒸气存在下呋喃和氨反应制备吡咯

引　言吡咯是医药、化工等行业的重要中间体 ,具有广泛的用途[1,2 ] .除了作为药物合成基本原料外 ,近年来在工业上作为新型的高分子单体 ,在制备导电性高聚物、生物传感器、电磁屏蔽、抗静电涂层、微波吸收材料等方面有着广泛的应用前景[3 ,4 ] .因而对其需求日益增加 ,但吡咯     

玉米芯糖化水解及发酵法生物产氢

通过正交实验研究了硫酸水解预处理对玉米芯糖化效率及发酵产氢的影响,优化了相应的工艺参数,结果表明：玉米芯的最佳糖化效率和发酵产氢出现在水解温度115℃ ,硫酸浓度1.0%,水解时间1.5 h和固液比(M/V)l:10,在该条件下,玉米芯糖化效率为0.5433g·（g TVS）^-1,酸解残渣的氢产氢达 85. ml H₂·(g TVS)^-1。此外,通过X射线粉末衍射分析和结晶度计算探讨了酸解预处理和氢发酵对玉米芯的作用机理。     

氨法脱碳系统再生能耗的研究

氨水溶液能够实现较高的CO2脱除率,具备较大的吸收能力,同时能够脱除烟气中SOx和NOx等酸性气体,近年来被认为是具有发展潜力的CO2吸收剂。普遍认为氨法再生过程的反应热能耗可降至26.88kJ.(molCO2)-1,远低于MEA能耗85kJ.(molCO2)-1。文中对比大量文献中的再生能耗数据,分析了其数据可靠性,理论计算和量热计实验测量低温下(35℃)氨水吸收CO2吸收热为60～70kJ.(molCO2)-1,并且随着CO2负载量增大无明显变化;高温下(80℃)初始吸收热热值约为60kJ.(molCO2)-1,随着CO2负载量增大而增大至120kJ.(molCO2)-1,然后再次减小至80kJ.(molCO2)-1。碳酸铵溶液吸收CO2过程吸收热测量实验也证实了氨水吸收CO2过程无法实现26.88kJ.(molCO2)-1低热值。和其他醇胺溶液吸收热热值相比,氨水溶液在降低能耗方面具有一定优势,但是优势不明显。     

超临界CO2中合成聚碳酸酯

在超临界CO₂介质中由双酚A（BPA）和碳酸二苯酯（DPC）合成了双酚A型聚碳酸酯（PC）。反应生成的苯酚能够溶解扩散到超临界流体中。用红外光谱（FT-IR）、核磁共振谱（¹H-NMR）表征了产物的结构。凝胶渗透色谱（GPC）测试表明，合成过程中存在线形缩聚和成环两种不同的反应机理，产物的重均分子量高达117740，分子量分布指数P_d=1.33;差示扫描量热法（DSC）测试表明，超临界CO₂能增塑PC致使其玻璃化转变温度（T_g）降低。考察了反应时间、搅拌转速、反应温度等因素对PC分子量的影响。在反应压力为10 MPa下较佳反应时间为50 h，较佳搅拌转速为800 r·min^-1，较佳反应温度为120℃。     

聚醚改性三硅氧烷表面活性剂的合成与表征

选用聚合度为7的甲氧基封端的烯丙基聚醚来改性七甲基三硅氧烷,采用高效铂络合物催化剂,通过无溶剂界面聚合,在氮气保护下进行硅氢加成反应制备三硅氧烷类有机硅表面活性剂,用IR对其结构进行表征,并将其与同类有机硅产品进行水解稳定性对比。优化工艺条件为:nAEM:nMDHM=0.9:1,反应温度100℃,反应9h,催化剂用量为12×10-4%(以铂原子计),在该条件下七甲基三硅氧烷的转化率为86.7%。结果表明,产物CMC为0.021g.L-1,γCMC为17.61mN.m-1,其表面张力在强碱和酸性条件下随时间变化最小,产品水解稳定性优于一般同类有机硅产品,适用于更宽的pH范围。