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。     

甘油三乙酸酯超临界酯交换反应及其动力学研究

研究了在超临界条件下甘油三乙酸酯与甲醇或乙醇的酯交换反应,分别考察了超临界状态下醇油摩尔比和温度对反应的影响。实验结果表明,甲醇或乙醇与甘油三乙酸酯的摩尔比为14、反应温度为350℃、反应时间为20m in时,乙酸甲酯或乙酸乙酯的收率分别达100%和60%。对超临界状态下动力学的研究结果表明,甘油三乙酸酯与甲醇或乙醇的酯交换反应为拟一级反应,在相同的反应条件下,采用甲醇时酯交换反应速率比用乙醇时快,相应的甘油三乙酸酯的转化率也高;甘油三乙酸酯在超临界甲醇或乙醇中酯交换反应的表观活化能分别为58.7 kJ/mol和75.1 kJ/mol,甘油三乙酸酯与甲醇酯交换反应的活化能低于与乙醇酯交换反应的活化能,表明碳链短的醇更易进行酯交换反应。     

纳米钛酸盐催化合成碳酸二正丁酯

以廉价的偏钛酸为原料,采用水热法和乙醇热法制备了纳米钛酸盐(简称钛酸盐),并对其进行了X射线粉末衍射和X射线光电子能谱表征。考察了钛酸盐的种类、制备方法、晶型对催化碳酸二甲酯(DMC)与正丁醇酯交换反应的影响。实验结果表明,乙醇热法比水热法制备的钛酸盐粒径小;对于不同的钛酸盐,随钛酸盐碱性的增强,催化活性提高,但由于三价钛的存在,钛酸锂对产物碳酸二正丁酯(DBC)的选择性低于钛酸钡;钛酸钾的催化活性最高,DMC转化率达到65%,DBC选择性达到100%,DBC收率达到65%,并在5次循环使用过程中,催化性能稳定;对于同种钛酸盐,催化活性随粒径的增加而减小;对于钛酸钡,立方相结构的催化活性优于四方相结构。     

利用高酸值餐饮废油脂制备生物柴油

以高酸值餐饮废油脂为原料,在酯化反应后再经两步酯交换反应制备生物柴油。在酯化反应中添加吸水剂可降低油脂的酸值,经一次酯化反应即可将油脂的酸值降至2m g/g左右,满足酯交换反应的要求。考察了酯化反应中吸水剂的添加方式、种类及其用量对酯化反应的影响,以及酯交换催化剂的种类及用量对脂肪酸甲酯(FAME)收率和产物组成的影响。实验结果表明,以凹凸棒土为吸水剂(用量为餐饮废油脂中游离脂肪酸质量的3%),且在酯化反应30m in时加入,酯化效果较好;以质量比为1∶1的NaOH和KOH混合物为催化剂进行两步酯交换反应时,催化剂的最佳用量依次为1.00%和0.75%(质量分数,基于油脂的质量),FAME收率最高达到96.33%。     

Modeling the continuous melt transesterification of bisphenol-A and diphenyl carbonate in a continuous stirred tank reactor

A model of continuous melt transesterification of bisphenol-A and diphenyl carbonate in a continuous stirred tank reactor is developed using phase equilibria assumption and the method of molecular weight moments. The model equations can be simplified into a polynomial system that has 17 equations and 17 unknowns. Solution of the polynomial system gives out almost every aspects of the continuous transesterification process. Molecular weight and polydispersity index, end group ratio of hydroxyl to phenyl carbonate, contents of molecular species, and lost diphenyl carbonate fractions are studied in different operation parameters.     

酶促合成生物柴油反应动力学

以Candidasp.99-125脂肪酶为催化剂,甘油三油酸酯和甲醇为底物,采用有序机制模型对酶促合成生物柴油的酯交换反应动力学进行了研究,并与经典乒乓机制模型进行了比较。研究结果表明,反应初速率的实验值与有序机制模型方程的计算值吻合很好。对于固定化Candidasp.99-125脂肪酶催化合成生物柴油的酯交换反应机理进行研究,采用有序机制模型比经典乒乓机制模型更为精确。反应过程中,醇抑制为竞争性抑制,在甘油三油酸酯浓度较小的范围内,醇抑制作用较为显著,醇浓度越低反应初速率越快。该有序机制模型可用来预测生物柴油的生产批次或连续反应器中酯交换反应的速率,确定最佳底物油脂和醇的浓度。     

Distinction between enzymically and chemically catalyzed interesterification

The 1,3-specific lipase-catalyzed interesterified fats were distinguished from chemically catalyzed products by the fatty acids in the 2-position. The fatty acid contents in the 2-position of the 1,3-lipase-catalyzed and the original triglycerides were similar but different from that of chemically interesterified fat. Also, the saturated-to-unsaturated fatty acid ratio in the 2-monoglycerides was lower for the 1,3-specific lipase-catalyzed interesterified fats than for the corresponding chemical products.     

碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二月桂酯

用正交实验法,对碳酸二甲酯(DMC)与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯的催化剂,进行了筛选,对反应条件进行了优化,发现K2CO3具有较高的催化活性,得到最佳反应条件为:催化剂碳酸钾(K2CO3)用量为原料总质量的0.5%,n(碳酸二甲酯)∶n(月桂醇)=1∶4,反应时间4 h,反应温度140℃。在该条件下DMC的单程转化率为59.4%,碳酸二月桂酯产率55.3%,甲基十二烷基碳酸酯产率4.1%,碳酸二月桂酯选择性93%,未反应的DMC与月桂醇可以循环使用。