固定化脂肪酶催化合成生物基增塑剂2,5-呋喃二甲酸正丁酯

以固定化脂肪酶Novozym435为催化剂,在甲苯中催化2,5-呋喃二甲酸二甲酯与正丁醇转酯化反应制备2,5-呋喃二甲酸正丁酯(DBF),对酶促合成DBF的工艺进行优化,探讨了糖类物质和吸附剂作为添加剂对DBF收率的影响。结果表明,在n(2,5-呋喃二甲酸二甲酯)∶n(正丁醇)=1∶5,其中,2,5-呋喃二甲酸二甲酯的物质的量为1 mmol,固定化脂肪酶Novozym435添加量为925 U的10 mL甲苯中,45℃、150 r/min反应28 h后,DBF的收率达到最大。4A分子筛的加入能明显促进DBF的生成,海藻糖的加入也增强了反应体系中脂肪酶的催化能力,在反应体系中加入0.2 kg/L 4A分子筛和固定化脂肪酶质量15%的海藻糖,45℃反应14 h,DBF的收率达到了87.25%,固定化脂肪酶Novozym435在DBF的最优合成体系中连续使用10次后,DBF的收率仍然能保持在47.68%。     

响应面法优化生物基增塑剂2,5-呋喃二甲酸正丁酯酯化反应

以硫酸为催化剂,以FDCA和正丁醇为原料合成DBF。通过响应面法模拟分析,确定了最佳反应条件为:89.48℃条件下,催化剂3.09%[V(浓硫酸)/V(正丁醇)],反应4.78 h,DBF产率为99.9%。通过实验验证,平均产率为99.64%,与预测结果相符,研究结果对于将来新型生物基增塑剂DBF合成工艺技术开发具有重要的理论和实际指导意义。     

生物基2,5-呋喃二甲酸及其聚酯合成研究进展

如何通过高效、廉价的方法制备2,5–呋喃二甲酸(2,5-FDCA)及其聚合物已成为近几年的研究热点。重点介绍了2,5-FDCA的合成路线、聚2,5–呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)及其共聚酯的研究进展,并对其进行了分析。分析结果表明,目前2,5-FDCA的合成以5–羟甲基糠醛(HMF)氧化路线为主,其中催化剂采用贵金属,价格比较昂贵,建议对高效低价的新型催化剂体系进行开发。另外,为提高材料的各种性能,研究FDCA基聚酯改性的高性能产品,对经济、社会发展有着重大应用价值。     

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%。     

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%。     

生物基2,5-呋喃二甲酸聚酯的研究进展

2,5-呋喃二甲酸聚酯是以生物质平台化合物2,5-呋喃二甲酸为主要单体的生物基聚酯。该文主要介绍2,5-呋喃二甲酸聚酯的研究进展,对2,5-呋喃二甲酸聚酯的性能、合成方法、合成用催化剂及其共聚改性研究进行对比分析和讨论。2,5-呋喃二甲酸聚酯的玻璃化转变温度、热稳定性、杨氏模量和抗拉强度与对苯二甲酸聚酯的相应性能接近。同时,2,5-呋喃二甲酸聚酯及其共聚物对CO_2、O_2和H_2O的阻隔性能优于对苯二甲酸聚酯,在许多领域是聚酯PET等材料的潜在替代物,受到了业界的广泛重视。然而,较低的断裂伸长率是2,5-呋喃二甲酸聚酯应用的瓶颈问题。共聚改性是改善2,5-呋喃二甲酸聚酯力学性能的有效方法之一,已有的共聚改性单体在改善2,5-呋喃二甲酸聚酯的断裂伸长率时使共聚物的杨氏模量和玻璃化转变温度大幅下降,合成具有较高断裂伸长率、较高杨氏模量和较高玻璃化转变温度的2,5-呋喃二甲酸聚合物是国内外学者亟待解决的难题,也是2,5-呋喃二甲酸聚酯共聚改性领域的重要研究方向。     

生物基芳香平台化合物2,5-呋喃二甲酸的合成研究进展

生物基芳香平台化合物2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)有望替代现有的石油基单体对苯二甲酸用于高性能高分子材料的合成。如何通过高效、廉价的路线制备2,5-FDCA已经成为近几十年的研究热点。本文系统地介绍了从5-羟甲基糠醛(HMF)、糠酸、呋喃、二甘醇酸或己糖二酸制备2,5-FDCA的各种方法,并重点介绍了HMF的直接氧化法、贵金属氧化法、非贵金属氧化法和生物酶氧化法合成2,5-FDCA。在比较了现有各种路线优缺点的基础上,认为HMF路线是2,5-FDCA规模化制备最有希望的路线,长远发展应朝着以纤维素为起始原料的方向,打通纤维素到糖的关键制备技术。     

HMF路线合成生物基单体2,5-呋喃二甲酸的研究进展

2,5-呋喃二甲酸（FDCA）是合成聚（呋喃二甲酸乙二醇酯）（PEF）等生物基聚酯的重要单体,具有广阔的应用前景。FDCA能否实现低廉、高效的大规模生产,是生物基聚酯开发的关键。目前,FDCA合成的研究广受关注,工业化开发也正在进行中。本文对合成生物基单体FDCA的5-羟甲基糠醛（HMF）路线进行综述,重点介绍了水、高沸点有机溶剂、低沸点有机溶剂、双相体系和离子液体中的糖类脱水合成HMF,无碱水溶液、碱性水溶液和有机溶剂中的HMF氧化合成FDCA以及糖类一锅法合成FDCA的研究进展。在比较各种合成方法的基础上,认为当前应着重研究开发低沸点溶剂中糖类脱水合成HMF以及无碱水溶液或有机溶剂中低廉高效的HMF氧化新方法,并向着糖类一锅法合成FDCA的方向发展。     

2,5-呋喃二甲酸的合成研究进展及其应用前景

2,5-呋喃二甲酸(FDCA)作为一种优良的刚性生物基芳环聚酯单体,是十二种未来最有可能广泛应用的单体之一。本文综述了以生物质碳水化合物为原料制备FDCA的化学途径、方法和催化技术,并且对FDCA相关聚酯材料的应用前景作了简单介绍。     

用硫酸氢钠作催化剂合成增塑剂DOS的研究

用固体酸硫酸氢内代替浓硫酸作催化剂、二甲苯为溶剂和带水剂,使癸二酸和辛醇合成癸二酸二辛酯（ＤＯＳ）的产率提高（９８．５％）,产品质量好,反应时间短,后处理方便。该催化剂可重复使用。     

生物质水性树脂的合成及应用

利用可再生的生物质资源腰果酚改性环氧树脂,进一步接枝和水性化,合成了一种生物质水性树脂。该方法合成的生物质水性树脂由于具备了环氧树脂、醇酸树脂和丙烯酸树脂的诸多优点,可作为高性能水性工业涂料的基料树脂。应用结果显示,利用该水性树脂制备的水性工业涂料作为高性能的防腐涂料可满足钢结构和汽车零部件如轮毂、底盘和减震器等领域的要求。     

Synthesis and Characterization of Azido Plasticizer

In order to get a good compatibility with azidopolymers, plasticizers are required with a similar chemical structure. The energetic plasticizers EGBAA, DEGBAA, TMNTA and PETKAA were synthesized and characterized. They are liquid and the glass-transition temperatures are between −70.8°C and −34.1°C. The differential scanning calorimetry (DSC) analysis shows an acceptable thermal stability for practical applications. The infrared spectrum shows distinctly the functional groups C-N₃, ester, carbonyl and nitrate. The elemental analysis and NMR agree with the molecular structures. As a practical example, EGBAA was combined with the energetic binder Poly Nimmo. The viscosity, glass-transition point and stability of 50% mixtures were investigated.     

NKC-9酸性树脂催化合成柠檬酸三丁酯

以NKC-9酸性树脂为催化剂,优化柠檬酸三丁酯的合成工艺。考察醇酸物质的量比,催化剂用量,反应时间和转速四个因素对收率的影响。最佳合成条件为:n(正丁醇)∶n(一水合柠檬酸)=4.5∶1,催化剂用量为15%(以一水合柠檬酸质量),反应时间6h,转速500r/min,收率可达95.4%。该催化剂活性高,催化剂可重复使用5次,易再生,环境污染小。     

耐寒增塑剂的研制

以Ｃ_（７～９）脂肪酸和二元醇为主要原料，使用复合催化剂合成了“２２７９”酯，反应得率为９０％．文中讨论了酯化反应的因素及产品应用效果．     

甲基磺酸镧催化合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯

合成了甲基磺酸镧,研究了以甲基磺酸镧为催化剂合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯,考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应温度等因素对反应结果的影响,对合成的产品进行了红外光谱分析。实验结果表明,甲基磺酸镧催化合成柠檬酸三丁酯的最佳条件为:n(正丁醇)∶n(柠檬酸)=4.50∶1,催化剂用量为0.25%(以酸的物质的量计),反应温度120~130°C,在最佳反应条件下,柠檬酸三丁酯收率在98.5%以上。反应结束后,催化剂通过简单的相分离即可重复使用。甲基磺酸镧重复使用5次后,其催化活性无明显下降,产品收率仍可达到90%以上。     

纳米ZnO催化合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯

以柠檬酸和正丁醇为原料，以纳米ZnO为催化剂催化合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯，探讨了催化剂用量、酸醇物质的量比、反应时间、反应温度对反应结果的影响，对合成的产品进行了红外光谱分析。实验结果表明，纳米ZnO催化合成柠檬酸三丁酯的最佳条件为n（柠檬酸）：n（正丁醇）：1：4．5，催化剂用量为柠檬酸质量的1．5％，反应时间为2．5h，反应温度为110—140％，酯化率可达97．23％，产品纯度〉99％。     

Synthesis,Characterization and Properties of Nitropolybutadiene as Energetic Plasticizer for NHTPB Binder

The nitration of low molecular weight polybutadiene (PB) by a convenient and inexpensive procedure was investigated. To retain the unique physico‐chemical properties of the plasticizer, it was nitrated to an extent of 10 % double bonds. The product nitropolybutadiene (NPB) was characterized by FT‐IR and ¹H NMR spectroscopy as well as GPC, DSC, and TGA methods. The kinetic parameters for the decomposition of NPB from room temperature to 400 °C were obtained from non‐isothermal DSC. The changes in glass transition temperature (T _g) and inert uncured binder systems were used for determination of its efficiency as plasticizer. NPB was used in cured and unfilled nitro‐hydroxyl terminated polybutadiene (NHTPB) binder. Isothermal thermogravimetric analysis (Iso‐TGA) was employed to determine the migration rate in cured and unfilled HTPB binder systems compared to the dioctyladiphate (DOA) plasticizer. It was found that the exudation of the NPB plasticizer is slower than that of the DOA plasticizer. Thus, the NHTPB/NPB binder system (binder/plasticizer) presents more convenient mechanical properties than HTPB/DOA and is a promising new energetic binder system for polymer bonded explosives.     

对苯二甲酸二丁氧基乙酯增塑剂的合成及应用

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇丁醚(EB)为原料,采用酯交换一步合成法,制得含有醚键基团的对苯二甲酸二丁氧基乙酯(DBETP)增塑剂,并通过优化得到最适宜的制备工艺为:n(EB)∶n(DMT)=6∶1,催化剂CaO用量为3.0%(以DMT质量为基准,下同),反应时间3.0 h,反应温度140℃。在该条件下,DBETP收率达到93.6%。采用FTIR和1HNMR对产物结构进行了表征。将DBETP增塑的PVC试样(PVC-DBETP)和对苯二甲酸二异辛酯增塑的PVC试样(PVC-DOTP)进行性能对比,结果表明,PVC-DBETP热稳定性与PVC-DOTP基本相当;PVC-DBETP在蒸馏水、食醋、白酒及无水乙醇中的抽出质量损失率与PVC-DOTP相比分别升高了0.6%、1.0%、2.1%及0.3%,在大豆油中,则降低了1.1%;PVC-DBETP和PVC-DOTP的玻璃化转变温度(Tg)分别为31.4和34.7℃;PVC-DBETP与PVC-DOTP相比,拉伸强度提高了5.05%,断裂伸长率提高了8.73%。