绿色溶剂γ-戊内酯中果糖催化转化为5-羟甲基糠醛

通过生物质衍生糖的酸催化转化制备生物质基平台化合物5-羟甲基糠醛受到关注。常用又有效的溶剂包括离子液体和二甲基亚砜等,但这些溶剂黏度高,易造成空气污染。以γ-戊内酯作为溶剂,研究果糖催化转化为5-羟甲基糠醛的绿色过程,系统研究酸催化剂种类、反应温度、催化剂用量、果糖初始浓度及底物种类等对5-羟甲基糠醛产率的影响。通过反应条件的优化,以HCl溶液为催化剂,在果糖初始质量浓度2%、反应温度100℃和反应时间30 min条件下,5-羟甲基糠醛产率为93.5%。5-羟甲基糠醛产率随果糖初始添加量的增加而呈下降趋势,但果糖初始质量浓度为10%时,5-羟甲基糠醛产率仍保持约90%,表明γ-戊内酯是一种将果糖催化转化为5-羟甲基糠醛的优良绿色溶剂。     

葡萄糖制备5-羟甲基糠醛工艺研究

为实现5-羟甲基糠醛绿色化、低成本制备,以可再生资源葡萄糖为原料,固体酸为催化剂,在水-γ-戊内酯双相介质中经酸化水解制备出5-羟甲基糠醛。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、葡萄糖用量对5-羟甲基糠醛收率的影响。结果表明,最佳工艺条件:反应温度190℃,反应时间43 min,催化剂用量0. 3 g,葡萄糖用量0. 15 g,在此条件下,5-羟甲基糠醛的收率44. 7%。     

改性阳离子交换树脂催化转化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛

以二甲亚砜做溶剂,用改性的732阳离子交换树脂为催化剂,以葡萄糖为原料,制备了5-羟甲基糠醛(5-HMF)。考察了改性离子种类、催化剂用量、葡萄糖浓度、反应温度、反应时间等因素对葡萄糖转化5-羟甲基糠醛的影响,用高效液相色谱对产物中5-羟甲基糠醛的含量进行分析。结果表明:在相同条件下,Sn2+改性后的阳离子交换树脂的催化活性最高。反应温度为160℃,催化剂、葡萄糖、溶剂的质量比为1∶5∶10,反应时间4 h,5-羟甲基糠醛的收率最高,可达到46.6%。     

生物基2,5-呋喃二甲酸的制备

研究了新型生物基聚酯的原料——2,5-呋喃二甲酸的制备。以生物基的5-羟甲基糠醛(HMF)为原料,在碱性条件下,用高锰酸钾氧化法制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)。经过系统地反应条件对比实验,得到的反应条件优化结果为:NaOH溶液浓度为1.7 mol/L,n(高锰酸钾):n(5-羟甲基糠醛)=2.4:1,反应时间40 min,反应温度25℃,可使2,5-呋喃二甲酸的收率达到54.65%,纯度达99.5%。     

葡萄糖制备5-羟甲基糠醛工艺研究

为实现5-羟甲基糠醛绿色化、低成本制备,以可再生资源葡萄糖为原料,固体酸为催化剂,在水-γ-戊内酯双相介质中经酸化水解制备出5-羟甲基糠醛。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、葡萄糖用量对5-羟甲基糠醛收率的影响。结果表明,最佳工艺条件:反应温度190℃,反应时间43 min,催化剂用量0. 3 g,葡萄糖用量0. 15 g,在此条件下,5-羟甲基糠醛的收率44. 7%。     

固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2-M2O3（M=Al,Fe）制备5-羟甲基糠醛

研制了固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2-M2O3（M= Al, Fe）, 并以赤砂糖为原料,催化水解法制备5-羟甲基糠醛。通过单变量法考察了催化剂的焙烧时间、赤砂糖浓度、反应温度、反应时间、催化剂的用量等对5-羟甲基糠醛相对收率的影响,并采用了正交实验来确定最佳工艺条件。研究结果表明：当催化剂的焙烧时间为120 min、赤砂糖浓度为10 g/L、反应温度为200 ℃、反应时间为40 min、催化剂用量为赤砂糖量的15%时,5-羟甲基糠醛相对收率最大,达到41.43%。     

微波下氯化镍催化纤维素制备五羟甲基糠醛

以氯化镍为催化剂、氯化锌溶液为溶剂,在微波作用下直接将纤维素转化生成5-羟甲基糠醛(5-HMF).考察了微波反应功率、微波反应时间、氯化锌浓度、纤维素用量及催化剂与纤维素物质的量比对5-HMF产率的影响.实验结果表明,在微波功率为350 W、微波反应时间为4 min、20 mL(69 wt％)氯化锌溶液、纤维素加入量为0.25 g、n(氯化镍)∶n(纤维素)=6.42∶1的最佳工艺条件下,5-HMF的产率达22％.     

5-羟甲基噻唑的合成

标题化合物是合成第二代抗AIDS药物利托那韦(Ritonavir)的中间体.以2-氯-5-氯甲基噻唑为原料,经过乙醇-氢氧化钠溶液水解,锌粉/醋酸还原脱氯,氢氧化钠水解合成5-羟甲基噻唑.在适宜的条件下,5-羟甲基噻唑总收率为66.2%.     

糠醛和5-羟甲基糠醛双键加氢催化剂及催化作用研究进展

生物质基平台化合物糠醛和5-羟甲基糠醛来源广泛,可从绿色植物中提取得到.糠醛和5-羟甲基糠醛双键加氢制备四氢糠醇和2,5-二羟甲基四氢呋喃具有重要的研究价值.文章综述了近年来糠醛和5-羟甲基糠醛双键加氢反应的研究成果,重点阐述了反应机理的研究进展,讨论了不同催化体系(单金属、合金)对糠醛和5-羟甲基糠醛双键加氢的催化作...     

固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛的研究

研究了以二甲基亚砜为溶剂、TiO_2-SiO_2为催化剂催化果糖脱水生成5-羟甲基糠醛(HMP)的反应,分别考察了不同摩尔比TiO_2-SiO_2催化剂、反应时间、催化剂用量、果糖添加量等工艺参数对果糖脱水制备HMF催化活性的影响.在TiO_2-SiO_2作为催化剂、150℃和反应3 h的条件下,5-羟甲基糠醛的收率可达83.8%.     

2,5-呋喃二甲酸的合成

以糠酸为原料,经过酯化、氯甲基化、水解、氧化得到2,5-呋喃二甲酸,并对各步反应中的工艺参数进行了优化。优化结果:酯化反应时间为10 h,氯甲基化反应温度为35～40℃,水解反应原料摩尔比为n(氢氧化钠)∶n(5-氯甲基-2-呋喃甲酸甲酯)=2.1∶1,氧化反应体系pH=7～8,反应总收率47.5%。按该工艺顺利完成了3次20 L扩试反应,平均收率可达47.3%,产品HPLC纯度大于99.4%。     

2,5-二苯甲酰乙酰基噻吩的合成研究

以1,6-己二酸为起始物,合成得到噻吩-2,5-二甲酸,经醇化得到噻吩-2,5-二甲酸二乙醇,然后经过C laisen缩合反应得到了2,5-二苯甲酰乙酰基噻吩。结果表明,在以THF为溶剂,噻吩-2,5-二甲酸二甲醇、苯乙酮与金属钠的摩尔比为1∶4∶4的条件下,把溶解于THF中的苯乙酮滴加到噻吩-2,5-二甲酸二甲醇的THF溶液中进行反应,控制反应温度40~45℃,产物2,5-二苯甲酰乙酰基噻吩的收率可达62.2%。     

新型双(β-二酮)配体的合成研究

以1,6-己二酸为起始物,合成得到噻吩-2,5-二甲酯,经醇化得到噻吩-2,5-二甲酸二甲酯,然后经过Claisen缩合反应得到了新型双(β-二酮)配体。并对它的合成条件分别进行了探索性实验,确定了合成它的各自优化条件。实验结果表明,在以THF为溶剂,噻吩-2,5-二甲酸二甲醇、2-乙酰基噻吩与金属钠的摩尔比为1:4.2:4.2的条件下,把溶解于THF中的2-乙酰基噻吩滴加到噻吩-2,5-二甲酸二甲酯的THF溶液中进行反应,控制反应温度40～45℃,产物双(β-二酮)配体的收率可达65.7%。产品通过元素分析、1HNMR、IR和MS进行组成和结构表征。     

玉米淀粉氧化工艺的研究

研究了玉米淀粉的氧化工艺。通过次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾二次氧化、高碘酸钠氧化的比较,优选了高锰酸钾二次氧化作正交实验。直观分析及方差分析结果表明,最佳的氧化工艺为:氢氧化钠0.6 g,硫酸3 g,淀粉乳浓度40%,高锰酸钾1.2 g。     

废碱液回收试验中甲酸钠的分析

采用高氯酸非水滴定法分析废碱液中的甲酸钠,代替了误差较大的高锰酸钾法。用高氯酸滴定样品中的甲酸钠和醋酸钠(氢氧化钠与冰醋酸反应生成的),用盐酸滴定样品中的氢氧化钠,方法的回收率为97%~104%。     

导电聚合物单体3，4-乙烯二氧噻吩的合成

以硫代二甘酸为起始原料,经过五步反应得到产物3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）,过程如下：首先在浓硫酸催化条件下,硫代二甘酸与甲醇酯化生成硫代二甘酸二甲酯,产率为93．2％;产物进而与草酸二乙酯反应后得到3,4-二羟基噻吩-2,5-二甲酸二甲酯,产率为92．0％;然后经O-烷基化反应,反应中加入四丁基溴化铵作为相转移催化剂,得到3,4-乙烯二氧噻吩-2,5-二羧酸二甲酯,再经水解得到3,4-乙烯二氧噻吩-2,5-二甲酸;在DMSO为溶剂、氮气保护条件下,3,4-乙烯二氧噻吩-2,5-二甲酸在碱式碳酸铜催化作用下脱去两分子C02得到终产物EDOT。本方法中间产物及终产物的结构经由IR证实,并经过GC含量分析,总收率为34．6％。     

化学镀镍层无铬钝化工艺的研究

探讨了氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠单独或协同作用对化学镀镍层钝化的影响,并以正交设计试验确定了上述四种组成的最佳浓度。为增强钝化效果,研究了高锰酸钾质量浓度、钝化温度和时间对钝化效果的影响。结果表明,钝化液的最佳组成为10g/L氢氧化钠,15g/L碳酸钠,50 g/L磷酸钠,5 g/L硅酸钠,1 g/L高锰酸钾,θ为80℃,t为20 min。化学镀镍层经无铬钝化液处理后,镀层抗腐蚀能力显著提高。     

溶剂对荧光增白剂OB合成工艺的影响

以噻吩-2,5-二羧酸和邻氨基对叔丁基苯酚为主要原料合成荧光增白剂OB,在氮气保护下,加入适量催化剂,反应控制在140~150℃和210~220℃两个温度段进行,探讨不同溶剂及用量对收率的影响。结果表明,以三氯化苯为溶剂,其用量控制在2 L/mol噻吩-2,5-二羧酸,并在回流管中加甲苯作为助溶剂,在此条件下,合成得到的荧光增白剂OB熔点200~201℃,含量99%以上,收率86%以上。     

3-硝基-4-羟基苯甲酸的制备研究

以3-硝基-4-氯苯甲酸为原料,经水解反应得到产品,最佳水解条件为：氢氧化钠/3-硝基-4-氯苯甲酸摩尔比为4.5,碱液质量分数为15％,水解温度为95℃,反应时间为10 h.在最佳水解条件基础上,考察了碱液的循环利用,提高了氢氧化钠的利用率.总收率大于91％,纯度大于99％ （HPLC）,经FTIR、1H NMR、13C NMR和MS分析,证实产品为3-硝基-4-羟基苯甲酸.     

对甲苯磺酸钠诱导直接转化制备氢氧化镁

为了省去酸解步骤,以水镁石为原料制备晶型良好、表面极性较低的氢氧化镁,采用对甲苯磺酸钠作为诱导剂,诱导活化后的水镁石直接转化水热制备氢氧化镁。对水热时间、温度、氢氧化钠溶液浓度做了单因素实验。实验得到最佳反应条件：对甲苯磺酸钠与水镁石粉物质的量比为1∶20、填充度为70%、水热时间为12 h、水热温度为200 ℃、氢氧化钠溶液浓度为5 mol/L。通过谢乐公式计算出所得纳米氢氧化镁的平均晶粒尺寸为14.6 nm。