L-薄荷醇的氯化反应研究

以L-薄荷醇为起始原料,用AlCl3催化二氯亚砜氯化合成L-薄荷基氯.重点考查了氯化L-薄荷醇反应中催化剂、反应温度、反应时间等因素对氯化反应的影响.优化的工艺条件为:以二氯亚砜为氯化剂,AlCl3为催化剂,催化剂的用量为1％,在冰浴条件下反应5h.在优化条件下产品的收率为94.5％,产物的旋光度[α]D20-53.2°.     

苯酚定向催化氯化制备2,6-二氯苯酚

介绍了以苯酚为原料,在定向氯化催化剂的作用下,直接一步制备医药中间体2,6-二氯苯酚的方法.在最佳配比苯酚:溶剂:催化剂为1:3.5:.003(质量比),反应温度105～110℃下,通入理论量105%的氯气,得到的2,6-二氯苯酚的收率为92.1%,产品纯度99.5%以上.     

氯化苄制备苯甲醛的研究

采用环流反应器,对氯化苄进行光氯化,制得苄叉二氯, 再采用相转移催化剂,分别以盐酸和水作为介质,水解后得到了高纯度的苯甲醛。考察了反应温度、通氯量对氯化反应苄叉二氯转化率的影响,并对进行水解工艺条件进行了研究,得出了优惠工艺条件:光氯化反应的优化温度为115 ℃,副产物含量低于 2%;水解反应的适宜条件是在温度 100 ℃,水与苄叉二氯比为2∶1(m/m),收率达到99%以上。     

酸酐催化乙酸氯化制一氯乙酸的研究

在填料塔式反应器中 ,以酸酐为催化剂 ,通过改变反应温度、酸酐 /乙酸配比等条件 ,对酸酐催化乙酸氯化制一氯乙酸的反应进行了研究 ,找到合适的反应条件为 :反应温度 110℃、醋酐 /乙酸质量比大于 12 %、醋酐催化剂的加入方式采用与乙酸预混合后再加入法。结果表明 :以填料塔为反应器进行反应精馏制氯乙酸是可行的且无二氯乙酸等深度氯化副产物的检出。     

生物基甘油制备二氯丙醇工艺研究

利用生物柴油生产过程中副产的大量甘油,采用甘油氯化法生产二氯丙醇。分别以乙酸、丙酸、乙酸酐、乙二酸、丁二酸、三氯乙酸为催化剂进行生物基甘油与氯化氢的氯化反应,结果表明:以丙酸为催化剂时,二氯丙醇的收率最高。选择丙酸为催化剂,考察了反应温度、反应时间、HCl气体流速和催化剂用量等因素对二氯丙醇收率的影响。试验结果表明:在反应温度120℃,反应时间8 h,HCl气体流速2 L/min,催化剂用量(w)6%的反应条件下,二氯丙醇收率可达86.3%。采用生物基甘油替代烃类原料生产二氯丙醇工艺可行、成本较低。     

质子酸催化合成α-氯代十二酸工艺研究

采用廉价的浓硫酸为催化剂,氧气为自由基捕集剂,以十二酸为原料,经氯化合成α-氯代十二酸。系统考察了反应温度、催化剂用量、氯气流量、氧氯比、反应时间等因素的影响,得到最佳工艺条件:十二酸20 g,在反应温度135℃、催化剂10%、氯气流量50 mL·min-1、vO2/vCl2=1∶2、反应时间3 h,可实现十二酸基本完全转化,目标产物α-氯代十二酸选择性达到94.5%。     

固体光气合成硝唑尼特的工艺研究

采用固体光气代替传统的腐蚀性强、污染大的二氯亚砜作为酰氯化试剂,以乙酰水杨酸为起始原料,在无水环己酮溶剂中经酰氯化、酰胺化合成硝唑尼特.通过单因素试验和正交试验考察了原料配比、反应温度、反应时间以及催化剂种类等因素对反应的影响.结果表明:主要因素的影响程度为乙酰水杨酸与固体光气的摩尔比＞催化剂种类＞酰氯化反应温度＞酰氯化反应时间.较佳的工艺条件为乙酰水杨酸与固体光气的摩尔比为1∶0.40,乙酰水杨酸与2-氨基-5硝基噻唑摩尔比为1∶1.1,以三乙胺作催化剂与缚酸剂,酰氯化反应温度为60℃,酰氯化反应时间为8h,收率可达80.6％(以乙酰水杨酸计).     

三氯乙酰氯合成研究

研究了以氯乙酸为起始原料经三次氯化合成三氯乙酰氯的新方法。氯气与熔融状态的氯乙酸接触反应制备一氯化料,一氯化料与一氯化硫、氯气加热反应制备二氯化料,在催化剂条件下二氯化料与氯气进行加热反应,精馏后制得三氯乙酰氯。该工艺的最佳条件为:一次氯化温度和时间分别为:105～135℃,15～20 h;二次氯化温度和时间分别为:90～115℃,20～25 h;三次氯化温度100～125℃。最终产品的总收率达到94.5%以上,含量达到99.0%。     

2,4-二氯甲苯合成研究

以对氯甲苯为原料 ,经催化氯化制取 2 ,4 二氯甲苯。对不同催化剂及其用量、反应温度及氯气流量等因素对 2 ,4 二氯甲苯的产率和选择性的影响进行了研究。在最佳工艺条件下 ,2 ,4 二氯甲苯在反应产物中含量可达6 6 .4% ,选择性达 85 %为工业放大提供基础数据     

乙酸光氯化反应制备氯乙酸工艺的研究

设计了一种新型实验室氯化反应器－－光照内环流气液反应器，应用于乙酸光氯化制氯乙酸的反应。该反应器具有光照效果好、易环流、密封性能好等。大环流反应器中考察了光照下不同反应温度对乙酸氯反应的影响，实测了不同温度下，乙酸、氯乙酸和二氯乙酸的浓度随反应时间的变化关系。将乙酸在环流反应器中的光氯伦反应结果与乙酐为催化剂的氯化反应结果进行了比较，发现光氯反应速率与乙酐为催化剂时的氯化速度时相当，但二氯乙酸生成量明显偏高，为了抑制二氯乙酸的生成，在光照的同时加入乙酐作为抑制剂，考察了不同的乙酐用量和加入方式对二氯乙酸生成的影响。     

合成间甲基苯甲酸的微通道连续流工艺

目前,对合成间甲基苯甲酸的研究主要局限于氧化釜的间歇反应工艺,对连续流反应工艺少有报道。针对这一问题,本文提出了在脉冲混合结构微通道反应器中液相氧化合成间甲基苯甲酸的连续流工艺。采用间二甲苯为原料,过氧乙酸为氧化剂,乙酸钴和溴化钠为催化剂,通过对反应物料比、催化剂的用量、反应停留时间、反应温度、溶剂用量等条件的考察,获得最佳工艺条件。得出当n（间二甲苯）∶n（过氧乙酸）∶n（乙酸钴）∶n（溴化钠）∶n（乙酸）=1∶4∶0.015∶0.02∶5、反应温度120℃、反应停留时间15min时,反应效果最佳。研究结果表明：此工艺充分利用微通道连续流反应器优良的传质传热特点,大大缩短了反应时间,提高了反应速率,扩大工艺条件选择区间,增加了安全系数,实现对氧化反应过程的有效控制。     

不同催化剂对松香季戊四醇酯合成的影响

针对目前制备松香季戊四醇酯的催化剂毒性较强或成本昂贵,且所需能耗大等问题,本文以高效、无毒、绿色环保、廉价的羧酸盐和碱性盐类化合物为催化剂催化松香和季戊四醇酯化反应合成松香季戊四醇酯,考察了催化剂种类和用量、n（松香）∶n（季戊四醇）、反应时间和反应温度等因素对酯化反应的影响,得出较佳的反应条件,即n（松香）∶n（季戊四醇）为1∶0.25、松香30.0g、催化剂硬脂酸锌为松香质量的0.20%、反应时间7h、反应温度250℃。在上述条件下,所得产物松香季戊四醇酯的酸值为18.07mg/g、软化点为94.7℃、色泽为9～10（铁钴法）。同传统催化剂氧化锌相比,在不使用其他助剂的情况下,所得产物色泽浅、软化点和酸值较低,且反应具有催化剂用量少、反应温度低、无需分离催化剂等优点。     

4-(6-羟基-5-硝基-2-苯并唑基)-2,6-二羟基苯甲酸的合成

研究了以2,6-二羟基对苯二甲酸（2,6-DH-TA）与4-氨基-6-硝基间苯二酚盐酸盐（ANR·HCl）为原料经酰氯化和N-酰化一锅法及环合等一系列反应合成得到中间体4-[（2,4-二羟基-5-硝基苯基）氨甲酰基]-2,6-二羟基苯甲酸（2,6-DH-NCA）和2,6-二羟基改性PBO的AB型酸类新单体的关键前体4-（6-羟基-5-硝基-2-苯并唑基）-2,6-二羟基苯甲酸（2,6-DH-NBA）,并对其反应条件进行了优化。结果表明：对于酰氯化和N-酰化一锅法反应,以1,4-二氧六环为酰氯化溶剂,SOCl₂为酰氯化试剂,酰氯化时间2h,N-酰化溶剂为4-甲基2-戊酮,N-酰化温度105℃,N-酰化时间4h,N-酰化缚酸剂为三乙胺,n（2,6-DH-TA）：n（ANR·HCl）：n（SOCl₂）：n（三乙胺）=1.0：1.0：2.0：0.5,经乙醇精制,2,6-DH-NCA收率80.31%,HPLC纯度（质量分数）98.57%;环合反应,以二乙二醇二甲醚为溶剂,多聚磷酸（PPA）为脱水剂,PPA中P₂O₅质量含量85%,w（2,6-DH-NCA）：w（PPA）=1：8.6,反应温度135℃,反应时间6h,2,6-DH-NBA收率83.76%,HPLC纯度99.25%。中间体和产物结构经FTIR、¹H NMR和EI-MS表征确认。     

乙酸正戊酯酯化反应动力学探讨与催化精馏模拟

在间歇釜式反应器中,以NKC-9阳离子交换树脂为催化剂,对乙酸和正戊醇催化合成乙酸正戊酯的酯化过程进行了研究。实验考察了不同催化剂用量及反应温度对乙酸转化率的影响,同时测定了实验条件下乙酸正戊酯酯化反应的反应动力学数据。采用拟均相模型对实验数据进行关联,得到了平衡常数和反应速率常数的计算式。在本实验条件下,该酯化反应为吸热反应,反应热及正、逆反应活化能分别为8.339kJ/mol、50.191kJ/mol和41.852kJ/mol,平衡常数及正、逆反应速率常数与温度的关系式分别为：K=54.2173e^-8338.8/RT,k₁=95402.5e^50191/RT,k₂=1759.6e^41852.2/RT。结合测定的动力学方程,建立了基于严格数学模型的过程模拟计算方法,对乙酸正戊酯催化精馏酯化过程进行过程模拟优化。优化后的操作条件为精馏段板数3、反应段板数9、提馏段板数14、进料位置7、混合进料酸醇摩尔比1.1∶1,此时塔釜乙酸正戊酯摩尔分数与正戊醇转化率达到99%以上。     

杂多酸盐催化合成柠檬酸三丁酯研究

制备了1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑磷钼酸盐（[MIMPS]₃PMo₁₂O₄₀）、1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑磷钨酸盐（[MIMPS]₃PW₁₂O₄₀）和1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基吡啶磷钨酸盐（[PyPS]₃PW₁₂O₄₀）3种杂多酸盐,用于催化柠檬酸和正丁醇合成柠檬酸三丁酯（TBC）,考察了各催化剂的催化效果。其中,[MIMPS]₃PMo₁₂O₄₀具有最好的催化效果,在其催化下,考察了反应条件对酯化率的影响。结果表明：当醇酸物质的量比为4.5:1.0、反应温度为130℃、反应时间为3.5h、催化剂用量为柠檬酸质量的5%时,酯化率可达98.3%,且催化剂具有较好的重复使用性能,重复使用5次后,酯化率依然保持在94%以上。     

固体酸SG/p-TSA催化合成乙酸乙酯

采用浸渍法制备硅胶(SG)/对甲苯磺酸(p-TSA)催化剂,并用XRD对其进行了表征。利用冰醋酸和无水乙醇为原料,以SG/p-TSA为催化剂合成乙酸乙酯。考察了反应时间,催化剂的用量,原料配比等对该反应的影响。最佳合成条件为:反应温度为100℃,反应时间为100 min,酸醇摩尔比为1.0∶1.9,催化剂用量为5%,产率为95.40%。催化剂不经处理可重复使用,使用3次以后的产率为81.11%。     

3-甲基-2-丁烯-1-醇的制备新工艺

研究了以溴代异戊烯水解工艺和精馏分离工艺为基础来制备3-甲基-2-丁烯-1-醇的新工艺。通过优化溶剂种类得到当水解溶剂为偶极类溶剂乙腈时,得到产物的选择性最高。并通过进一步优化实验操作条件,得到当溶剂加入量为v(乙腈):v(溴代异戊烯)=1:1,水解温度为70℃,碱用量为n(NaOH):n(溴代异戊烯)=1.2:1和反应时间为25min时,水解部分3-甲基-2-丁烯-1-醇的转化率最高可达63.35%。水解后的料液通过间歇精馏得到纯的3-甲基-2-丁烯-1-醇,最终的3-甲基-2-丁烯-1-醇总收率达到57.4%。     

聚羧酸系减水剂的常温合成及性能

以异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为单体,通过芬顿试剂引发反应,在常温下制备了三元聚羧酸型减水剂(PC),探讨了不同反应条件对减水剂分散性能的影响,并通过傅里叶红外(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)等手段对共聚物进行了表征。得到最佳合成条件为:引发剂滴加时间3h,引发剂过氧化氢/硫酸亚铁质量比1.2:1,反应温度30℃,酸醚摩尔比4:1,磺酸盐用量为单体总质量的1.6%,链转移剂用量为总单体质量的1.5% 。当减水剂折固掺量为0.3%时,水泥初始净浆流动度为290 mm,1h后提升到302mm。此常温下合成的减水剂具有良好的分散性和保持性,该方法是一种有应用前景的常温合成方法。     

Ce掺杂ZnO光催化氧化脱硫性能

以水热反应制备前体和随后高温煅烧的方法制得了稀土元素Ce掺杂的ZnO光催化剂。利用X射线衍射、紫外可见、扫描电镜和能谱仪（EDS）对样品进行了物理性质表征,考察了催化剂制备条件、催化剂中Ce、Zn掺杂比和实验条件对催化剂光催化氧化脱硫性能的影响。结果表明,Ce和Zn的摩尔比对Zn_（1-x）Ce_xO催化剂的光催化氧化脱硫性能有显著影响;最佳条件100℃水热反应4h、300℃煅烧2h,制得的Zn_0.89Ce_0.11O催化剂在模拟油200mL（含硫量300mg/L）、n（O）/n（S）为39（H₂O₂ 15mL）、催化剂0.3g和紫外光照射1.5h的条件下脱硫率高达98.9%,经过5次再生循环使用后脱硫率没有明显降低。     

聚羧酸减水剂的常温合成工艺

目前聚羧酸减水剂的合成工艺主要以加热为主,低温合成工艺报道较少。本文为了解决这一问题,以异戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）、丙烯酸（AA）为主要聚合单体,研究分析反应温度、保温时间、A/B液滴加时间、酸醚比、引发剂过硫酸铵用量（APS）等因素对合成减水剂产品性能的影响。并利用正交试验,筛选出常温条件下较优的合成工艺：酸醚比n（AA）∶n（TPEG）=3.5∶1,引发剂过硫酸铵用量（按TPEG单体质量分数计）为0.5%,反应温度30℃,A液滴加2.25h,B液滴加3.5h,保温时间1.5h。合成减水剂产品在水灰比0.29,掺量0.25%的条件下,水泥净浆初始流动度达到240mm,1h后净浆流动度损失5mm,相同掺量下与其他减水剂产品相比具有更好的分散性和分散保持性。