甘油法合成缩水甘油

以ZnSO4为催化剂,甘油和尿素反应合成碳酸甘油酯,分别以IR和MS对产物进行了结构表征。碳酸甘油酯在磷酸钠催化下脱掉一分子CO2得到缩水甘油。重点对碳酸甘油酯脱CO2得到缩水甘油的反应时间、反应温度、反应压力、催化剂种类及用量等因素进行了考察。并通过响应面分析法得到了适宜的反应条件为：反应时间4 h、反应温度215 ℃、反应压力2 kPa、催化剂用量2.5%（质量分数）。缩水甘油经旋转蒸发提纯,通过IR、HNMR进行了鉴定,GC测定产率可达到83.8%。     

CaO催化制备碳酸甘油酯

以甘油和碳酸二甲酯为原料,CaO为催化剂合成了碳酸甘油酯。通过正交实验及单因素实验,考察了反应温度、回流温度、碳酸二甲酯用量、催化剂用量、反应时间对反应的影响,确定了优化工艺条件:反应温度75℃,回流温度60℃,碳酸二甲酯与甘油摩尔比2.5∶1,催化剂质量分数0.8%(以原料总质量计,下同),反应时间2h,在该条件下,甘油转化率及碳酸甘油酯收率分别可达97.89%和96.78%。CaO的存储稳定性及重复利用性实验结果表明,CaO虽具有较佳的存储稳定性,但其重复利用性较差,使用1次后活性即显著降低。     

基于稻壳的负载型催化剂催化合成碳酸甘油酯

以稻壳为原料,通过氢氧化钾浸渍、高温煅烧的方法制备出基于稻壳的负载型催化剂,并将这一催化剂用于催化合成碳酸甘油酯。不同条件制备的催化剂催化性能的研究表明,当氢氧化钾重量为稻壳重量的20%,在800℃煅烧以后得到的催化剂RH20具有良好的催化活性和较低的制备成本。将该催化剂用于碳酸甘油酯的合成中发现,当催化剂用量为4%、碳酸二甲酯和甘油的质量比为4∶1时,反应温度为75℃,反应时间为1.5 h时,甘油的转化率可以达到96.6%。催化剂循环使用研究表明,该催化剂循环使用4次,甘油的转化率仍可达到89.6%。     

以天然废弃物鸡蛋壳为原料制备催化剂及其碳酸甘油酯的合成

鸡蛋壳是一类产量巨大的废弃物,其主要成分是碳酸钙,可以作为碱性物质氧化钙的来源。将鸡蛋壳废弃物制成氧化钙碱性催化剂,能变废为宝,符合绿色化学理念。本文探究了基于鸡蛋壳催化剂的制备及碳酸甘油酯的合成,并通过FTIR、XRD、SEM/EDS和等对催化剂进行表征。发现以天然废弃物鸡蛋壳为原材料,加入白云石及滑石粉,煅烧温度1 250℃,在高温电炉中煅烧4 h所制备出的催化剂可用于碳酸甘油酯的合成,并具有良好的活性。该催化剂合成碳酸甘油酯的最优条件为:催化剂用量为5wt.%,碳酸二甲酯与甘油的摩尔比为3∶1,反应温度为80℃,反应时间为2h,转化率高达94.67%。但该催化剂在酯交换反应中稳定性较差,失活较快。     

碳酸甘油酯的合成研究及产业化进展

碳酸甘油酯是一种颇具吸引力的高附加值甘油衍生物,研究以甘油为反应底物制备高附加值的碳酸甘油酯,已成为实现生物柴油副产物甘油综合利用的有效途径之一。本文简述了包括光气法、CO氧化羰化法、酯交换法、尿素醇解法、CO ₂转化法等在内的碳酸甘油酯合成方法,总结了现有碳酸甘油酯合成的主要催化剂及催化合成反应机理,并简要介绍了我国原料甘油市场现状及国内外碳酸甘油酯合成的产业化进展。最后,从技术研发和产业化发展两个方面对碳酸甘油酯合成的未来发展进行了展望,指出一方面应在开发具有高性能催化剂的同时注重催化基础理论的研究,另一方面应在优化工艺流程、降低产品成本的同时注重下游产业应用与替代,并提出我国应推进生物柴油副产物甘油合成碳酸甘油酯的规模化生产与应用示范,加快培育具有国际竞争力的生物质能源与废弃物资源化利用产业。     

ZnO催化合成歧化松香甘油酯反应的研究

以歧化松香和甘油为原料,ZnO为催化剂,进行歧化松香甘油酯合成反应的研究。考察了原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间、搅拌速度及保护气种类对酯化反应进度的影响,确定了催化酯化合成歧化松香甘油酯的最佳工艺条件为:原料歧化松香与甘油的摩尔比2.0∶1.0、催化剂用量0.2%(以歧化松香计)、反应温度270℃、反应时间3.0 h、搅拌速度400 r/min、CO2作保护气。在线采样跟踪研究酯化反应的动力学实验数据,运用Eviews软件回归分析,确定不同温度下反应体系的动力学参数,其中反应级数为一级,阿累尼乌斯方程中指前因子为k0=1.372×104min-1和反应活化能为Ea=66.019 kJ.mol-1。     

碘化铯催化二氧化碳与甘油合成甘油碳酸酯

以不同碱金属(铵)卤化物为催化剂,考察了其在二氧化碳与甘油合成甘油碳酸酯反应中的活性。采用环氧丙烷为溶剂及耦合剂,极大提高了反应的转化率。实验结果发现碘化物具有较好的催化活性。以碘化铯为催化剂,考察了反应温度、反应时间、反应压力、反应物摩尔比和催化剂用量对反应结果的影响。在最佳反应条件下(环氧丙烷0.3 mol,甘油0.1 mol,反应温度120℃,反应时间1.5 h,反应压力3.0 MPa,催化剂用量0.15 g),甘油的转化率为86.5%,甘油碳酸酯的产率为81.6%。     

以尿素为羰化剂合成六亚甲基二氨基甲酸酯的工艺研究

对尿素作为羰基化试剂合成六亚甲基二氨基甲酸酯进行了可行性研究,用正交实验法确定了合成反应的较佳工艺条件：温度225℃,反应时间5h,催化剂用量、尿素用量与己二胺的物质的量比为0．0005：2．5：1。分析讨论了反应温度、反应时间、催化剂用量等工艺条件对产物收率的影响,发现催化剂最佳用量为己二胺的0．1％（物质的量分数）,并验证副产物是完全可以回用的。     

油酸甘油酯的合成及其改善柴油润滑性研究

以对甲苯磺酸为催化剂,甲苯为携水剂,油酸和甘油为原料合成了二油酸甘油酯与三油酸甘油酯的混合物。实验考察了物质的量比、反应时间、反应温度和对甲苯磺酸(催化剂)用量对酯化率的影响,并通过红外光谱对产品结构进行表征。结果表明,适宜的反应条件是:n(丙三醇)∶n(油酸)=0.7∶1;反应温度155~160℃;反应时间9h;催化剂用量5%;甲苯(携水剂)用量20%,在此条件下油酸的酯化率达99.4%,产物的酸值(mg·KOH/g)2。用HFRR法评定产物抗磨性能,结果表明:在低硫柴油中添加300mg/kg时,磨斑直径从830μm降至386.6μm,且不影响低硫柴油的其他理化性质。     

活性炭负载金属离子催化合成无毒增塑剂柠檬酸三辛酯的研究

以柠檬酸和正辛醇为原料,采用活性炭负载金属离子Sn^4＋、Fe^3＋、Ti^4＋为催化剂催化合成无毒增塑剂柠檬酸三辛酯,分别考察了催化剂种类、催化剂用量、醇酸物质的量比、反应温度、反应时间、醇酸物质的量比对酯化反应的影响,并对产品进行红外光谱分析。实验结果表明,以活性炭负载四氯化锡催化合成的最佳工艺参数：反应温度为200℃,催化剂用量为2．3g,醇酸物质的量比为1：4．5,反应时间为1．5h时,酯化率可达97．6％。     

单油酸甘油酯的合成及对柴油润滑性能评价

采用硼酸保护法,以中间体硼酸双甘油酯和油酸为反应物,在负载型固体酸催化剂,氮气保护,二甲苯为携水剂的条件下合成了单油酸甘油酯。考察了物质的量比、反应温度、反应时间和催化剂用量对反应产率的影响,并评价了其抗磨性能。结果表明,合成单油酸甘油酯的最佳工艺条件为:中间体硼酸双甘油酯与油酸物质的量比为1∶1.5,反应温度为170℃,反应时间为4 h,催化剂用量为油酸质量的3%。在该条件下,酯化率可以达到86%以上。采用高频往复试验机测试了单油酸甘油酯的抗磨性能,在加入量为190μg/g时,可使钢球的磨斑直径从610.90μm降低为395.20μm。     

单油酸甘油酯的合成及对柴油润滑性能评价

采用硼酸保护法,以中间体硼酸双甘油酯和油酸为反应物,在负载型固体酸催化剂,氮气保护,二甲苯为携水剂的条件下合成了单油酸甘油酯。考察了物质的量比、反应温度、反应时间和催化剂用量对反应产率的影响,并评价了其抗磨性能。结果表明,合成单油酸甘油酯的最佳工艺条件为:中间体硼酸双甘油酯与油酸物质的量比为1∶1.5,反应温度为170℃,反应时间为4 h,催化剂用量为油酸质量的3%。在该条件下,酯化率可以达到86%以上。采用高频往复试验机测试了单油酸甘油酯的抗磨性能,在加入量为190μg/g时,可使钢球的磨斑直径从610.90μm降低为395.20μm。     

固体酸催化合成柠檬酸三甲酯

研究了几种固体酸催化合成柠檬酸三甲酯的催化活性。结果表明:四氯化锡的催化酯化活性最好,并讨论了以四氯化锡为催化剂时,醇酸物质的量比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间与酯化程度的关系,确定了合成柠檬酸三甲酯的最佳条件∶醇酸物质的量比为8∶1,催化剂用量为1.2 g,带水剂用量为20 mL,反应时间为8 h。在最佳条件下,酯化率可达89%。     

离子液体功能化salen Mn催化苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯

合成了咪唑离子液体功能化salen Mn配合物（IL-salen Mn）,并作为唯一催化剂成功应用于苯乙烯与二氧化碳一锅合成碳酸苯乙烯酯反应中。首先,以尿素过氧化氢（UHP）为氧化剂、吡啶氮氧化物（PyNO）为助剂,催化苯乙烯高效制备环氧苯乙烷,继而催化环氧苯乙烷与二氧化碳发生环加成反应合成碳酸苯乙烯酯。分别考察了催化剂的种类和用量、助剂用量、氧化剂种类和用量、反应时间以及反应温度等因素对上述反应的影响。当催化剂用量为8 mol%（以反应物总的物质的量记）,n(苯乙烯)∶n(UHP)∶n(PyNO)=1.0∶3.0∶0.2,环氧化反应温度和时间分别为30 ℃和5 h,环加成反应温度和时间分别为80 ℃和12 h,二氧化碳压力为1 MPa时,苯乙烯的转化率为90%,碳酸苯乙烯酯收率达到32%。结合前期研究与反应时间动力学结果,推测了该串联反应可能的机理。     

硫酸氢钠催化乙酸异丙酯合成工艺的研究

本文以冰乙酸和异丙醇为原料合成乙酸异丙酯。主要考察催化剂种类、催化剂用量、醇酸物质的量比、反应时间、带水剂种类、带水剂用量对乙酸异丙酯产率的影响,确定合成乙酸异丙酯的最佳工艺条件。实验结果表明,相对于其它催化剂,硫酸氢钠催化高效且环保。乙酸异丙酯合成的最佳合成工艺条件为:反应时间为1.5 h,催化剂用量为1.5 g,醇酸物质的量比为1∶1.5,带水剂用量10 mL,此时乙酸异丙酯产率可达62.9%。     

硫酸铁铵催化合成乳酸正丁酯

在十二水合硫酸铁铵催化下,由乳酸和正丁醇发生酯化反应合成了乳酸正丁酯.实验考察了该催化剂催化酯化合成乳酸正丁酯的醇酸比、催化剂用量、反应时间、反应温度诸因素对酯化率的影响.实验表明:NH4Fe(SO4)212H2O是合成乳酸正丁酯的良好催化剂.最佳反应条件为:醇酸物质的量比2.25∶1,催化剂的用量为反应物料总量的2.5%,酯化反应时间为1.5 h,反应温度110～125℃,酯化率可达95.0%.     

低温常压均相酯交换法制备氢化松香甲酯的研究

以氢化松香甘油酯为原料,研究了低温常压均相酯交换法制备氢化松香甲酯的方法。通过气相质谱联用仪对反应产物的成分进行分析,并探讨了温度、催化剂用量、反应时间和甲醇用量对氢化松香甘油酯转化率的影响。通过正交实验获得了氢化松香甘油酯的最适宜的酯交换工艺参数为:反应温度为60℃,催化剂的用量为原料质量的9%,反应时间为11 h,氢化松香甘油酯与甲醇的摩尔比为1∶8。在此条件下,氢化松香甲酯的转化率为93.21%。     

氨基磺酸催化合成尿囊素

以尿素、乙醛酸为原料,氨基磺酸为催化剂合成尿囊素。采用正交实验法研究反应温度、原料配比（n尿素∶n乙醛酸）、催化剂用量、反应时间等因素对尿囊素收率的影响。分析表明,催化剂用量和反应温度影响显著,而配比和反应时间影响不显著。根据实验具体情况、原料经济性、安全环保等因素,确定了最佳合成条件：反应温度为70℃,原料配比（n尿素∶n乙醛酸）为3.5∶1,催化剂氨基磺酸的用量为4g,反应时间为6h。尿囊素收率可达51.73%。     

离子液体功能化salen Mn催化苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯

合成了咪唑离子液体功能化salen Mn配合物(IL-salen Mn),并作为催化剂应用于苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯反应中.以尿素过氧化氢(UHP)为氧化剂、吡啶氮氧化物(PyNO)为助剂,催化苯乙烯高效制备环氧苯乙烷,继而催化环氧苯乙烷与CO2发生环加成反应合成碳酸苯乙烯酯.考察了催化剂种类和用量、助剂用量、氧化剂种类和用量、反应时间、反应温度及CO2压力对上述反应的影响.结果表明,当催化剂IL-salen Mn用量为苯乙烯物质的量的8％、n(苯乙烯):n(UHP):n(PyNO)=1.0:3.0:0.2、环氧化反应温度和时间分别为30℃和5 h、环加成反应温度和时间分别为80℃和12 h、CO2压力为1.0 MPa时,苯乙烯的转化率为90％,碳酸苯乙烯酯收率达到32％.结合前期研究与反应时间动力学结果,推测了该一锅反应的可能机理.     

离子液体功能化salen Mn催化苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯

合成了咪唑离子液体功能化salen Mn配合物(IL-salen Mn),并作为催化剂应用于苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯反应中.以尿素过氧化氢(UHP)为氧化剂、吡啶氮氧化物(PyNO)为助剂,催化苯乙烯高效制备环氧苯乙烷,继而催化环氧苯乙烷与CO2发生环加成反应合成碳酸苯乙烯酯.考察了催化剂种类和用量、助剂用量、氧化剂种类和用量、反应时间、反应温度及CO2压力对上述反应的影响.结果表明,当催化剂IL-salen Mn用量为苯乙烯物质的量的8％、n(苯乙烯):n(UHP):n(PyNO)=1.0:3.0:0.2、环氧化反应温度和时间分别为30℃和5 h、环加成反应温度和时间分别为80℃和12 h、CO2压力为1.0 MPa时,苯乙烯的转化率为90％,碳酸苯乙烯酯收率达到32％.结合前期研究与反应时间动力学结果,推测了该一锅反应的可能机理.