L-丙交酯的合成及其纯化条件优化研究

以L-乳酸为原料、辛酸亚锡为催化剂,经缩聚和解聚两步反应合成了L-丙交酯,研究了催化剂用量、脱水温度、解聚温度等因素对L-丙交酯产率及纯度的影响.利用改进的合成工艺得到粗L-丙交酯,然后采用浓度梯度与交替溶剂相结合的方法进行重结晶,使精制L-丙交酯的总产率和纯度同时得到了提高.通过熔点、比旋光度、红外光谱、核磁共振氢谱等对产物L-丙交酯进行了表征.     

L-丙交酯的制备与聚合研究

首先以L-乳酸为原料，合成了L-丙交酯。考察了解聚温度对L-丙交酯产率的影响。结果表明，当解聚温度超过235℃时，丙交酯的构型发生变化，所得产物为现．丙交酯；然后以辛酸亚锡为催化剂，以开环聚合的方法合成了聚L-乳酸，研究了催化剂的用量、聚合时间、聚合温度对聚L-乳酸摩尔质量的影响。     

丙交酯及聚乳酸的合成条件研究

以D, L-乳酸为单体、氧化锌为催化剂,使乳酸先缩聚后解聚制备了D, L-丙交酯;再以辛酸亚锡为催化剂,使丙交酯单体开环本体聚合制备了聚乳酸.考察了乳酸脱水温度、氧化锌用量对丙交酯收率的影响;考察了聚合温度、辛酸亚锡用量对聚乳酸相对分子质量的影响;用红外光谱(IR)、核磁共振光谱( 1H-NMR)对丙交酯及聚乳酸的结构进行了表征.结果表明,乳酸在130℃、氧化锌质量分数为1.3%时,仅用3h就可制得丙交酯,且其收率大于24%;丙交酯聚合时,当n(单体)/n(辛酸亚锡)＝ 5000、聚合温度在160℃时,常压聚合5h即可得到粘均分子质量为6.3×104的聚乳酸;IR、 1H-NMR测试结果表明环状丙交酯在辛酸亚锡催化剂作用下发生了开环反应.聚乳酸在氢氧化钠水溶液中降解实验表明,聚乳酸具有很好的降解性,在碱溶液中降解速度较快.     

用厨房垃圾的乳酸发酵液合成丙交酯的研究

以营养丰富的厨房垃圾为原料,通过接种乳酸菌发酵,得到了乳酸含量为31.47g?L?1的厨房垃圾发酵液;用电渗析法从厨房垃圾发酵液中提取乳酸,将电渗析分离液经减压脱水浓缩至乳酸含量为70%~80%(wt),作为合成丙交酯的原料。选用氧化锌作为解聚剂,分析纯D,L-乳酸作为原料通过正交设计实验确定了生成丙交酯的最佳条件为:预聚温度150℃,预聚时间3h,解聚剂用量为1.0%(wt),解聚温度220℃;在此条件下,以厨房垃圾发酵液提取的乳酸为原料合成丙交酯,其产率为60%。该丙交酯经熔点测定、红外光谱和核磁共振分析的结果表明:用厨房垃圾的乳酸发酵液合成的丙交酯为D,L-丙交酯。本工艺不但可降低丙交酯的生产成本,而且解决了厨房垃圾的环境污染问题。     

低真空条件下D,L-丙交酯的合成研究

为了提高D,L-丙交酯的收率,研究了D,L-乳酸为单体,低真空条件下使乳酸单体先缩聚后解聚制备D,L-丙交酯的工艺条件。考察了制备过程中脱水温度、脱水率、催化剂量、聚合温度和解聚温度对丙交酯产率的影响。结果表明,以ZnO为催化剂,用量为1.2%,在全程低真空条件下,乳酸分别在120~160℃脱水和220~250℃解聚,以无水乙醇和乙酸乙酯作为溶剂改进了粗产品的提纯方法,可得到产率达40.2%的丙交酯。毛细管熔点法测定了产物的熔点,并用红外光谱、差示扫描量热法、X-射线衍射分析对产物进行了分析表征。所得产物为高纯的环状丙交酯。     

丙交酯制备过程中几种影响因素的研究

以L-乳酸为原料在催化剂存在的条件下,加热脱水、裂解合成了L-丙交酯。研究了脱水温度、脱水时间、裂化反应温度及催化剂种类对丙交酯产率的影响。通过正交实验确定的最优反应条件为:脱水温度120℃、脱水时间4h、裂化温度240℃、催化剂为辛酸亚锡,并通过工艺的改进,大幅提高了丙交酯的产率,达到56.9%。     

离子液体催化合成丙交酯

丙交酯是合成可降解材料聚乳酸的重要中间体。以D、L-乳酸为原料,在离子液体催化剂存在下脱水环化合成丙交酯,研究了反应过程中离子液体的种类及用量等因素对丙交酯产率的影响,粗产品经重结晶纯化得到高纯度D、L-丙交酯,通过熔点、红外光谱和紫外光谱对产品进行了表征;实验表明,以离子液体为催化剂制备丙交酯具有可行性,体系粘度降低,反应条件温和,有利于丙交酯的生成;确定了[NH(C₂H₅)₃][HSO₄]为催化剂时的适宜工艺条件为催化剂用量5 wt%,缩聚温度110～140℃,解聚温度190～250℃。     

不同催化体系下L-丙交酯的合成及表征研究

以乳酸为单体,采用先缩聚后解聚的方法制备了L-丙交酯。首先通过正交实验较系统的研究了合成工艺,包括三种不同催化剂(锌粉、乙酸铜及辛酸亚锡)用量、脱水温度及裂解温度对产物收率的影响；进而考察了提纯方法对丙交酯最终产率及杂质(乳酸、水)含量的影响,并利用红外、热分析及核磁共振技术对产物结构进行了详细表征。结果表明,在辛酸亚锡催化下,脱水及裂解温度分别为130℃及190℃时,L-丙交酯单体的产率达到80%；通过多次重结晶可以得到较高纯度产物。     

丙交酯与聚乳酸的合成

以D,L-乳酸为单体,氧化锌为催化剂,将乳酸合成D,L丙交酯;再以辛酸亚锡为催化剂,使丙交酯单体开环聚合制备聚乳酸。结果表明,乳酸在130℃、氧化锌质量分数为1.1%时,其粗产品产率大于60%;丙交酯聚合时,辛酸亚锡用量为0.02 mL时,聚合温度为160℃,常压聚合5 h即可得到粘均分子质量为6.0×104的聚乳酸;测试结果表明丙交酯在辛酸亚锡作用下发生了开环反应。     

聚乳酸中间体——丙交酯制备工艺

研究了间接法合成聚乳酸用的中间体丙交酯的制备工艺。以工业D,L-乳酸(lacticacid)为原料,丙交酯粗产物的收率为考查指标,通过正交实验得到了最佳制备工艺条件为:以4%(v/v)的辛酸亚锡为催化剂,脱水温度为180℃,解聚温度为285℃,得到粗产物收率为72.4%。粗品丙交酯1次重结晶后收率为59.3%,熔点为95.0～96.2℃;5次重结晶后总收率为50.7%,熔点为125.2～126.5℃。同时采用FTIR与1HNMR对产物进行了结构表征。     

复合催化剂催化D，L-丙交酯的合成实验研究

D,L-丙交酯（DLLA）是合成聚乳酸的关键中间体,其收率直接影响到聚乳酸的收率。采用氯化亚锡／氧化锌做为复合催化剂,研究合成丙交酯的反应条件,提高了丙交酯的收率。实验结果表明：当采用复合催化剂,氯化亚锡：氧化锌的质量比=4：1,其用量为乳酸质量的1％,在减压条件下（20kPa）,130—140℃脱水3．5h,馏出温度为220℃时,可使DLLA收率最大为36．0％。     

常压CO2气流法制D,L-丙交酯

在ＣＯ２气流中用Ｄ，Ｌ－乳酸为原料，硫酸亚锡为催化剂，包括内外消旋体的粗丙交酯产率可达８２％，外消旋Ｄ，Ｌ－丙交酯约占其中的１／２。作为对比，用Ｎ２气流时的粗丙产酯产率为８３．２％，二者产率相差无几，可用ＣＯ２代替Ｎ２用于丙交酯的制备。     

Nafion/SiO_2催化合成环己烯

应用新型固体酸催化剂 Nafion/Si O2 作为环己醇的脱水剂 ,成功地制备了环己烯 ,并对催化剂用量、反应温度和反应时间等对脱水反应的影响进行了探讨 ,实验结果表明 :Nafion/Si O2 是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂 ,且反应时间短 ,后处理容易 ,催化剂用量少 ,可重复使用 ,收率高。脱水反应的最佳工艺条件为 :催化剂用量为环己醇质量的 8% ,反应温度为 1 70°C,反应时间为0 .8h。     

碘催化环己醇合成环己烯

以碘作为环己醇的脱水剂成功地制备了环己烯,探讨了催化剂用量、反应温度、反应时间对脱水反应的影响。不同催化剂活性比较等问题。结果表明,碘是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂。最佳工艺条件为:催化剂用量为环己醇质量的6.2%,反应温度80～90℃,反应时间4 h,收率68.39%。     

固体超强酸SO4^2-/ZrO2和S2O8^2-/ZrO2催化合成环己烯

应用固体酸催化剂SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2作为环己醇的脱水剂,成功地制备了环己烯,并对反应时间、反应温度、催化剂的用量等对脱水反应的影响进行了探讨,实验结果表明,SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂,并且反应时间短、后处理容易、催化剂用量少、可以重复使用、收率高。脱水反应的最佳工艺条件为：催化剂用量为环己醇质量的6%,反应时间为0.9 h,反应温度为150℃,催化剂用量为环己醇质量的6%。     

新型环境友好材料聚乳酸合成工艺研究

以工业乳酸为原料,采用开环聚合法对聚乳酸合成工艺进行系统研究,对传统工艺中的催化剂及投加方式作了改进。在丙交酯合成工艺中,采用ZnO/La2O3作催化剂并分2次顺序加入,明显提高了丙交酯的产率(达52%);在丙交酯开环聚合工艺中,采用辛酸亚锡甲苯溶液作催化剂,在反应温度为130—180℃,反应时间8h,体系真空度控制在0.098MPa的条件下,制备出聚乳酸的分子质量达到2.4×104g/mol,优于文献报道。