δ-癸内酯的合成

以环戊酮和正戊醛为起始原料,经羟醛缩合、选择性催化加氢、氧化重排制得δ-癸内酯。通过正交实验,得出最佳工艺条件:w(NaOH)=1%,PEG-600用量0.7g,草酸用量0.2g,n(双氧水)∶n(2-戊基环戊酮)=4∶1,甲醇用量30mL,硫酸用量2mL,反应收率为61.2%。采用红外光谱对产物结构进行了表征。     

δ-环戊基-δ-内酯的定性分析

利用元素分析 ,1 HNMR,1 3CNMR,GCMS,IR,对由尼龙酸副产物 2亚环戊基环戊酮合成的内酯化产物进行了定性分析 ,确认内酯化产物为 δ 环戊基 δ 内酯香料单体     

2-环戊基环戊酮香料的制备与应用

以尼龙酸副产物2-亚环戊基环戊酮为原料，液体镍为催化剂，催化加氢制得了2-环戊基环戊酮。经元素分析、GCMS、IR、^1HNMR、^13C NMR检测，认为结构正确，色谱纯度大于99．9％。大鼠口服LD50雄性5381．5mg／kg，雌性5087．5mg／kg。具有留兰香样的香气，可用作食用和日用香料。     

2-氯-6,7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶的合成

实验以环戊酮与苄胺为起始原料,经亲核加成、乙酰化、Vilsmeier反应关环合成了第四代抗生素头孢匹罗的重要中间体2-氯-6,7-二氢-5 H-环戊并[b]吡啶,经3步反应制备了2-氯-6,7-二氢-5 H-环戊并[b]吡啶。合成中间产物N-亚环戊基苄胺的较佳条件为:反应温度为117～121℃,n(苄胺)∶n(环戊酮)=1∶1.02,回流反应时间为40min;合成中间产物N-环戊烯基-N-苄基乙酰胺的较佳条件为:加料温度0～5℃,反应温度25℃,n(苄胺)∶n(乙酸酐)=1∶1.1,反应时间14h;合成2-氯-6,7-二氢-5 H-环戊并[b]吡啶的条件为:三氯氧磷加料温度0～5℃,回流反应时间15h,水解温度为40～45℃。三步反应的总收率为45.9%,产品结构经1 H NMR和LC-MS确证。     

三甲基戊基环戊酮的定性分析

为得到高产率优质果香的三甲基戊基环戊酮香料单体，配合三甲基戊基环戊酮的合成工作，利用元素分析、NMR、GCMS、IR对合成的三甲基成基环戊酮香料单体进行了定性分析。合成分离出的主产物分子离子峰196，C、H、O实验值分别为79．87、12．62、7.51，经1HNMR分析具有24个H，红外吸收与目的化合物一致，经综合分析，确认主产物是目的化合物三甲基戊基环戊酮香料单体。     

聚丙烯催化剂内给电子体环戊基-1,1-二甲醇二甲醚的合成

以丙二酸二乙酯和1,4-二溴丁烷为起始原料,经烷基化、酯还原和醚化反应合成环戊基-1,1-二甲醇二甲醚,分别考察关键因素对3步合成反应的影响。适宜的工艺条件为：①烷基化反应时,n(丙二酸二乙酯):n(CsOH):n(1,4-二溴丁烷)=1.0:2.2:1.4,CsOH 为催化剂,环戊基-1,1-二甲酸二乙酯的收率为93.0%;②酯还原反应时,以无水ZnCl2为催化剂,n(环戊基-1,1-二甲酸二乙酯):n(KBH4)=2.0:1.0,环戊基-1,1-二甲醇的收率为88.1%;③醚化反应时,以四丁基溴化铵为催化剂,n(环戊基-1,1-二甲醇):n(NaOH):n(碳酸二甲酯)= 1.0:8.0:2.4,环戊基-1,1-二甲醇二甲醚的收率为61.2%。以丙二酸二乙酯为计三步反应的总收率为50.1%。     

4-氯-3-氟甲苯和4-溴-3-氟甲苯的合成

以红色基GL(邻硝基对甲苯胺)为原料,采用“高温”重氮化反应分别经Sandmeyer反应、还原反应和Schiemann反应可制得纯度≥99．9%(GC)的4-氯-3-氟甲苯和纯度≥99．0%(GC)的4-溴-3-氟甲苯,总收率分别为33．8%和33．9%。其中重氮化氯代反应的最佳反应条件为:反应温度50℃,反应时间2．5h,n(红色基GL):n(CuCl)=1:0．55,保温温度70℃;重氮化溴代反应的最佳条件为:反应温度50℃,反应时间4h,n (红色基GL):n(CuBr)=1:0．60,保温温度60℃。产物经IR和GC-MS验证符合预期结构。此“高温”重氮化法可扩大至中试生产。     

1-甲基-3-正丙基-5-吡唑羧酸的制备

由 2戊酮和草酸二乙酯经 Claisen酯缩合反应、甲基化反应、水解反应等四步反应制得了 1甲基 3正丙基 5吡唑羧酸 ,总收率 61 .4 % ,产物结构经 MS表征     

3，9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯酸]-1，1-二甲基}-2，4，8，10-四氧杂螺环[5．5]十一烷的合成

以3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸甲酯(KY-250)与3,9-双(1,1-二甲基-2-羟基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺环[5.5]十一烷(螺环二醇)为原料,有机锡为催化剂,采用酯交换法在常压下合成了抗氧剂3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5甲基苯基)丙烯酸]-1,1-二甲基)-2,4,8,10-四氧杂螺环[5.5]十一烷(AO-80),产物结构经IR和核磁共振(~1H NMR,~(13)C NMR)进行了确证。较佳合成条件为:反应时间8 h,反应温度190℃,n (KY-250):n(螺环二醇):n(有机锡)=2.2:1:0.044。适宜的重结晶溶剂是w(CH_3OH)=9O%的甲醇溶液,与粗产物的质量比为7:1,收率为72%,产物质量分数大于99.6%。     

环戊醇液相脱氢本征动力学

以Raney镍为催化剂,对环戊醇脱氢制环戊酮的本征动力学进行了研究。首先通过热力学分析消除了环戊酮加氢逆反应的可能性,并通过机理讨论,认为可以用指数形式来表达环戊醇脱氢速率。采用高斯-牛顿法,根据实验数据进行参数估算,得到了本征动力学模型参数,经统计检验表明,所得动力学模型是适当的。该反应的速率方程为-dcA/dt=kc2A,反应活化能为63 05kJ/mol,反应速率常数为3 1×104exp(-63050/RT)。在动力学研究的基础上,对脱氢微观机理进行了讨论。     

镍-钴/二氧化钛催化剂制备及糠醛水相加氢反应中的催化性能

分别以H-ZSM-5,γ-Al_2O_3,ZrO_2,Nb_2O_5,TiO_2为载体,采用浸渍法制备出Ni-Co基催化剂,研究了Ni-Co基催化剂在糠醛水相加氢生成环戊酮和环戊醇反应的催化性能。通过XRD、BET、H_2-TPR等方法对催化剂进行了表征,考察了载体、Ni-Co负载量、反应温度、反应时间对产物分布的影响。结果表明,10%Ni-10%Co/TiO_2催化性能相对最佳,Ni和Co之间存在较强的相互作用,可以增大催化剂比表面积及孔容的同时降低催化剂体系的还原温度,促进重排反应的发生、提高目标产物环戊酮和环戊醇的选择性。当反应温度为150℃,反应时间为4 h,糠醛的转化率和环戊酮和环戊醇总选择性达到最佳值,分别为100%和75.5%。     

单取代Keggin型磷钼酸催化氧化环己烯合成反-1,2-环己二醇

以过渡金属离子(Fe3+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,V5+,Mn2+)取代的Keggin型磷钼酸为催化剂、30%(质量分数)的H2O2溶液为氧化剂,环己烯经催化氧化合成了反-1,2-环己二醇。考察了催化剂的种类和用量、反应温度、反应时间和H2O2用量对环己烯氧化反应的影响。实验结果表明,Fe取代的Keggin型磷钼酸(H6PMo11FeO40)是环己烯氧化制反-1,2-环己二醇的高效催化剂。适宜的反应条件为:环己烯10mmol、n(H6PMo11FeO40)∶n(环己烯)=0.020、乙腈3mL、n(H2O2)∶n(环己烯)=1.5、反应温度55℃、反应时间8h。在此条件下,环己烯的转化率为98%,反-1,2-环己二醇的选择性为97%。用核磁共振及气相色谱-质谱联用仪对产物进行表征,结果显示产物为反-1,2-环己二醇。     

固体碱催化碳酸二甲酯和3-戊酮合成丙酸甲酯

以碳酸二甲酯(DMC)和3-戊酮为原料,以固体碱为催化剂合成了丙酸甲酯,并考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和原料配比等因素对合成反应的影响。实验结果表明,固体酸催化剂不利于丙酸甲酯的生成,而具有中强碱位的MgO对该反应具有较好的催化性能。当以MgO为催化剂时,反应的最佳条件为:反应温度260℃、反应时间5h、催化剂用量占反应物总质量的1.5%、n(DMC)∶n(3-戊酮)=6,在该反应条件下,3-戊酮的转化率和丙酸甲酯的选择性分别达到40.9%和53.9%。同时,反应主要副产物为3-戊酮缩合产物(4-甲基-5-乙基-4-庚烯-3-酮)、甲基化产物(2-甲基-3-戊酮和3-甲氧基-2-戊烯)及中间产物2-甲基丙酰乙酸甲酯等。     

PdCl_2-CuCl_2体系催化氧化环戊烯合成环戊酮

在Pd盐-Cu盐催化体系作用下,以环戊烯为原料,经Wacker催化氧化反应合成了环戊酮;考察了催化体系中不同阴离子的Cu盐及Pd盐对氧化反应的影响。实验结果表明,催化体系中Cl-的存在有利于提高环戊烯转化率和环戊酮选择性,这与Cl-和Pd2+的配位效应以及Cl-桥的电子传输作用有关,其中PdCl2-CuCl2催化体系的催化效果最好。同时考察了乙醇与水的配比、CuCl2与PdCl2的配比、环戊烯与PdCl2的配比、反应温度、反应时间、氧气压力对氧化反应的影响,得到了PdCl2-CuCl2催化体系下的优化工艺条件:反应温度70℃、氧气压力1.00 MPa、反应时间6 h、乙醇与水的质量比9、环戊烯与PdCl2的摩尔比2 000、CuCl2与PdCl2的摩尔比25。在此条件下,环戊烯转化率达94.58%,环戊酮选择性达74.33%。     

新型阻燃剂中间体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的合成

合成了新型阻燃剂中间体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOP),并对适宜的合成条件进行实验研究。以三氯化磷和邻苯基苯酚(OPP)为起始原料,路易斯酸为催化剂,先制得6-氯-(6H)二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己环(CC)及2’-羟基联苯基-2-次膦酸(HBP),最终制得DOP。所得产品结构经红外和核磁氢谱表征,结果与预期结构相符合。     

Ru基负载型催化剂对2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮加氢效果的影响

以γ-Al₂O₃为载体、贵金属Ru为活性组分,制备了Ru基单金属催化剂Ru/Al₂O₃,并以2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮(TMCB)为原料,在高压反应釜加氢反应评价装置上进行催化加氢合成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(CBDO)的工艺研究,并考察了相关工艺条件对加氢反应TMCB转化率和CBDO选择性的影响。实验结果表明,适宜反应条件为反应温度120℃、反应时间2 h、H₂压力4 MPa,在此条件下,TMCB的转化率为100%,CBDO的选择性为70.4%,顺反异构比为1.03。     

8-苯基-8-氮杂-5-氮杂鎓-螺旋环[4,5]癸烷卤化物盐的合成及其工艺优化

以二乙醇胺和氯化亚砜为原料,经三步合成8-苯基-8-氮杂-5-氮杂鎓-螺旋环[4,5]癸烷卤化物盐。首先,二乙醇胺经SOCl2氯代得到双(2-氯乙基)胺盐酸盐,产率88.0%;接下来与苯胺亲核取代产生N-苯基哌嗪盐酸盐,产率78.0%;最后与1,4-二溴丁烷以十六烷基三甲基溴化铵为催化剂,合成目标产物,8-苯基-8-氮杂-5-氮杂鎓-螺旋环[4,5]癸烷卤化物盐。重点对第三步反应的工艺条件进行了优化。结果表明:在以K2CO3为缚酸剂,十六烷基三甲基溴化铵为相转移催化剂时,n(N-苯基哌嗪盐酸盐)∶n(1,4-二溴丁烷)=1∶1,反应温度为80℃,反应时间7h时,粗产物产率高达94.8%。经乙醇和乙腈混合液中重结晶得到浅黄色晶体,分离产率86.4%。所有合成产物的分子结构都经红外光谱,1 H和13 C核磁共振光谱进行了表征。     

相转移催化合成环丙烷甲酸

提出了一种以 ( γ 丁内酯和异丙醇为主要原料 ,经亚硫酰氯氯代开环 ,再经固 /液相转移催化 ( PTC)环合得环丙烷甲酸异丙酯 ( ) ,最后经液 /液 PTC水解、中和制备环丙烷甲酸 ( )的新方法。比较了不同相转移催化剂 ( PTCs)对化合物 水解的催化能力 ,结果表明 PTCs能显著加快化合物 的水解速率。不同的 PTCs的催化能力大小为 BTEAC>BTMAC>CTMAB>TBAB。在最佳反应条件下 ,即化合物 ∶ Na OH[35% ( w) ]=1∶ 2 (摩尔比 ) ,BTEAC1 .5% ( mol) ,回流反应 2 h,化合物 的产率为 83.7% ,总收率为 72 .7%。     

Ru/AC催化邻苯二胺加氢制1,2-环己二胺

以活性炭(AC)为载体,采用浸渍法制备了Ru/AC催化剂,并应用于邻苯二胺(o-PDA)催化加氢制1,2-环己二胺的反应。考察了Ru负载量、溶剂种类、反应温度、添加剂Na NO2用量、水用量等反应条件对加氢性能的影响。实验结果表明,适宜的反应条件为:温度170℃,压力8.0 MPa,o-PDA 16.0 g,异丙醇75 m L,Na NO2 0.50 g,水4.0 m L,5%(w)Ru/AC催化剂3.0 g;在此条件下,o-PDA的转化率为99.5%,1,2-环己二胺的收率为86.3%。5%(w)Ru/AC催化剂循环使用5次后,o-PDA的转化率由99.5%降至85.7%,1,2-环己二胺的选择性维持在85%以上。循环使用5次后的催化剂经洗涤、干燥和还原活化后,活性恢复,可重复使用。     

1,2-环己二甲酸二甲酯的制备及应用研究

1,2-环己二甲酸二甲酯(DME)是一种用途广泛的新型石油化工产品。以邻苯二甲酸二甲酯为原料经催化氢化制得DME,收率95％,纯度99.9％。该法操作简单、成本低、环境污染小、易于工业化。