响应面法优化AlCl3催化合成2-叔戊基蒽

2-叔戊基蒽的制备是蒽醌法合成双氧水的关键,因此提高2-叔戊基蒽的收率具有重要意义。采用三氯化铝催化蒽烷基化制备2-叔戊基蒽,并通过单因素试验法探究反应时间、反应温度、催化剂用量、反应物摩尔比、溶剂用量对烷基化反应的影响。然后,选择影响较大因素,采用Box-Behnken Design进行进一步优化。验证模型具有代表性,能反应实验真实情况后,在溶剂用量为300 mL,n(蒽)∶n(叔戊醇)=1∶1.2条件下,以反应时间、反应温度、催化剂用量为变量,以2-叔戊基蒽收率为响应值,建立回归方程。经响应面优化,确定的最优条件为反应时间1.46 h、反应温度-11.7℃、n(蒽)∶n(三氯化铝)=1∶2.1。在此条件下,2-叔戊基蒽收率可达80.28%。     

蒽烷基化和烷基转移合成2-戊基蒽工艺研究

2-戊基蒽是氧化法合成2-戊基蒽醌工艺的关键原料。以蒽和叔戊醇为原料经Friedel-Crafts烷基化合成了2-戊基蒽,由核磁共振氢谱(1H NMR)表征其结构,并考察催化剂、溶剂、反应物的量比、温度和时间对反应的影响。以烷基化的主要副产物二戊基蒽为原料,经烷基转移反应合成了2-戊基蒽,考察了催化剂、溶剂、温度、时间和反应物的量比对反应的影响。结果表明,AlCl3在烷基化和烷基转移反应中均具有良好的低温催化活性。在最佳烷基化反应条件下,蒽的转化率为92.8%,2-戊基蒽的收率为76.3%;在最佳烷基转移反应条件下,二戊基蒽的转化率为85.0%,2-戊基蒽的收率为68.9%。     

4-叔戊基-2-(α-甲苄基)苯酚的合成

以对叔戊基苯酚和苯乙烯为起始原料,浓磷酸作催化剂,设计合成铷、铯萃取剂4-叔戊基-2-(α-甲苄基)苯酚。考察反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量为对4-叔戊基-2-(α-甲苄基)苯酚产率的影响。确定最佳反应条件为:反应温度140℃,反应时间3 h,n(苯乙烯)∶n(对叔戊基苯酚)=1.4,催化剂用量为对叔戊基苯酚质量的24.63%。此条件下,4-叔戊基-2-(α-甲苄基)苯酚产率为58.76%。     

2-乙基蒽酮的合成研究

以锡粉和36%～38%盐酸还原2-乙基蒽醌来合成2-乙基蒽酮,对合成过程中加料方式、回流时间、原料配比、溶剂种类等影响因素进行考察,并采用高效液相色谱对样品进行分析,得出较优的反应条件为:以冰乙酸为溶剂,n(2-乙基蒽醌)∶n(锡粉)=1∶2,每隔10min加一次盐酸,约在2h加完,回流1.5h,在此条件下合成的2-乙基蒽酮的总含量为86%。     

2–戊基蒽醌加氢和相应氢醌的氧化过程研究

在Pd/Al2O3催化剂的存在下研究了2–戊基蒽醌(AAQ)加氢和2–戊基蒽氢醌的氧化过程,并与2–乙基蒽醌(EAQ)加氢和2–乙基蒽氢醌的氧化过程进行了比较。结果表明:AAQ的加氢速率、产物分布均与EAQ的结果有较大差异,但相应氢醌的氧化速率几乎相同;AAQ加氢速率约为EAQ的一半,容易形成5,6,7,8–位双键加氢产物,较难形成蒽酮等羰基氢解副产物,未检测到1,2,3,4–位双键加氢副产物,这是由于AAQ较大的侧链,限制了反应物分子在催化剂孔道内的扩散所致;氢醌的氧化是非催化反应,因而侧链长度对氢醌的氧化反应速率无影响。     

柱色谱分离提纯叔戊基蒽醌

叔戊基蒽醌作为一种有机中间体,被广泛的运用在合成、催化等各领域,其作为过氧化氢的催化剂不仅催化效率高,且催化剂不易中毒。本文就叔戊基蒽醌的分离做了初步研究,主要利用了薄层色谱定性,柱色谱分离的方法,使叔戊基蒽醌得到了分离提纯,经高效液相色谱内标法测定,纯度达到了90%左右。     

[Bmim]Cl-AlCl_3离子液体催化1,2-苯并苊醌的合成

研究了氯代1-甲基-3-丁基咪唑-三氯化铝([Bmim]Cl-AlCl3)离子液体催化蒽与草酰氯的Friedel-Craft酰基化反应。GC/MS分析发现生成了1,2-苯并苊醌(又名1,2-蒽乙二酮),用GC法考察了不同反应条件对1,2-蒽乙二酮收率和选择性的影响。当AlCl3在[Bmim]Cl-AlCl3离子液体中的摩尔分数为0.67,m{[Bmim]Cl-AlCl3}∶m(蒽)=8∶1,n(草酰氯)∶n(蒽)=2∶1,反应温度45℃,反应时间6 h时,1,2-蒽乙二酮收率为88.2%,选择性可达100%。[Bmim]Cl-AlCl3离子液体5次循环使用后,1,2-蒽乙二酮的收率和选择性仍达88.0%和99.6%。经萃取、重结晶等方法得到了w(1,2-蒽乙二酮)=98.3%的产品,通过熔点测定、GC、GC/MS、FTIR和1HNMR对反应产物进行了定性和定量分析。     

2,2'-亚乙基双(4,6-二叔戊基苯酚)的清洁化合成工艺

以2,4-二戊基苯酚、无水三聚乙醛为反应原料,采用含有表面活性剂,酸性催化剂的水作为反应溶剂,缩合反应合成2,2'-亚乙基双(4,6-二叔戊基苯酚).研究了清洁化生产工艺过程,使反应母液能够反复循环,解决了传统生产工艺中含酚废水的排放问题.在n(2,4-二叔戊基笨酚):,n(无水三聚乙醛)=2:1.2、m(酸催化剂)=11.0g、m(溶剂)=180g、m(乳化剂)=0.5g,反应温度80～83℃、反应时间5h的合成条件下,原料2,4-二叔戊基苯酚的转化率大于94.3%,产品的收率大于93.3%.     

1-甲氧基-9,10-二苯基蒽的制备及在农业上的应用

以蒽醌、溴苯等为主要起始原料,通过蒽的1位及9、10位取代,合成了1-甲氧基-9,10-二苯基蒽(MDPA)。改进和优化了各步合成工艺条件:在汞盐催化下,当反应温度为130℃,发烟硫酸浓度为20%~25%,反应时间为1.5 h时,中间体蒽醌-1-硫酸钾收率为53.7%;采用苯基锂与1-甲氧基蒽醌加成后,直接用SnC l2的乙酸水溶液还原,产品收率为68.9%。测试了MDPA在PE农膜中的转光性质。结果表明,将MDPA掺入PE树脂中而形成的蓝光膜能在波长438 nm处光致发光,该波长与植物光合作用所需的蓝光区相吻合;与普通农膜相比,蓝光膜可促进作物生长,使白菜、茼蒿、莴笋等蔬菜产量增加20%左右。     

2-戊基蒽醌的合成研究

首次以苯和叔戊醇为基础原料经烷基化、酰基化和关环３ 步反应合成了２ 戊基蒽醌。改进和优化了各步合成工艺条件：在三氯化铝－ 硫酸双酸催化下,当ｎ（ＡｌＣｌ３）∶ｎ（Ｈ２ＳＯ４）＝ １∶１－２５,ｎ（Ｃ６Ｈ６）∶ｎ（ｔ Ｃ５Ｈ１１ＯＨ） ＝９∶１,温度６ ℃,反应４ ｈ 时,戊苯收率为７９－３％ ;在２ 甲基吡啶存在下,中间体２ （４′ 戊基苯甲酰） 苯甲酸收率为８０－２ ％ ;关环反应采用氯仿为溶剂,利用类似分水器的装置,有效控制反应温度使炭化减少,２ 戊基蒽醌收率为８１－４ ％ 。     

3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯的合成工艺

文章研究了以甲醇钠为催化剂,巯基乙酸甲酯、2-氯丙烯腈为原料合成3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯的工艺。考察了原料配比、反应温度、反应时间以及萃取剂对反应收率的影响,结果显示当2-氯丙烯腈、巯基乙酸甲酯和甲醇钠三者的摩尔比为1∶1.2∶3.3时,体系在25～30℃反应4 h,以三氯甲烷为萃取剂时,收率可达到88.2%。     

纳米固体超强酸SO_4（2-）/Fe_2O_3催化合成正丁酸异戊酯的研究

采用纳米固体超强酸SO42-/Fe2O3为催化剂,以正丁酸和异戊醇为原料,催化合成正丁酸异戊酯。较适宜反应条件为：正丁酸150 mmol,n（酸）∶n（醇）=1∶1.2,催化剂300 mg（占反应物总量1%）,于150-160℃回流反应3 h,产率达96.30%。     

2-氨基-5-甲基吡啶重氮化合成2-氯-5-甲基吡啶的方法研究

以2-氨基-5-甲基吡啶为原料,经重氮化、氯代热解反应制得了2-氯-5-甲基吡啶,研究了浓盐酸用量、亚硝酸钠用量、氯代温度、氯代时间、不同氯代剂对2-氯-5-甲基吡啶收率的影响。优化工艺条件为:氯化亚铜为催化剂,n(2-氨基-5-甲基吡啶)∶n(盐酸)=1∶3、n(2-氨基-5-甲基吡啶)∶n(亚硝酸钠)=1∶1.1、重氮化温度为0～5℃,氯代温度45℃、氯代时间8 h、稀盐酸为氯代剂,优化条件下产品的收率为74.76%。     

γ-氯丙基甲基二氯硅烷的合成研究

以γ-氯丙烯和甲基二氯硅烷为原料,氯铂酸为催化剂合成γ-氯丙基甲基二氯硅烷。通过正交实验法和单因素法探索了温度控制、催化剂用量、原料配比、反应时间等因素对γ-氯丙基甲基二氯硅烷收率的影响。结果表明:在反应温度100℃,n(氯铂酸)∶n(甲基二氯硅烷)=1∶20000,n(甲基二氯硅烷)∶n(氯丙烯)=1∶0.9的工艺条件下,单独使用氯铂酸的异丙醇溶液为催化剂,2h之内γ-氯丙基甲基二氯硅烷的收率达到50%以上。     

抗氧剂330的合成

以2,6-二叔丁基酚、多聚甲醛和均三甲苯为原料,经醚化、Friedel-Crafts反应两步反应,合成出受阻酚类抗氧剂2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羟基苄基）均三甲苯（抗氧剂330）。考察了硫酸浓度、硫酸滴加时间、硫酸的用量、原料摩尔比等因素对反应结果的影响。结果表明,硫酸浓度为85%,n（硫酸）∶n（均三甲苯）=4∶1,n（2,6-二叔丁基-4-甲氧甲基苯酚）∶n（均三甲苯）=4∶1,反应温度为10℃,硫酸滴加时间为0.5 h,收率为89.2%。     

新型磷酸酯表面活性剂的合成研究

以聚丙二醇（400）为原料,以多聚磷酸为磷酸化试剂,合成新型磷酸酯表面活性剂——聚丙二醇双磷酸酯（BPPGP）和双聚丙二醇磷酸酯（DPPGP）。并对合成条件进行了优化,优惠条件：原料配比为n（PPA）∶n（PPG）=1.5∶1时,在70℃下反应5 h,酯化率可达92.68%,所得产物中n（BPPGP）∶n（DPPGP）=8.25∶1。并利用薄层色谱定性、质谱对产物进行了验证。     

三光气“一锅法”合成异氰酸酯丙烯酸乙酯

以乙醇胺盐酸盐(2)为原料,与丙烯酰氯进行酯化反应制得丙烯酸氨基乙酯盐酸盐(3),中间体无需分离,在三乙胺作用下,经三光气羰基化反应得到目标产物异氰酸酯丙烯酸乙酯(1,AOI)。考察了反应温度、反应时间、反应物配比对反应的影响,得出的优化反应条件为:n(乙醇胺盐酸盐)∶n(丙烯酰氯)∶n(三乙胺)∶n(三光气)=1∶1.2∶3.0∶0.45,第一步反应温度为50℃,反应时间为5 h;第二步反应温度为80℃,反应时间为3 h,在该条件下反应总收率为72.5%,GC纯度99.5%。     

微波辐射下空气氧化法合成2-(对甲氧基苯基)苯并咪唑

首次在微波辐射下无催化剂空气直接氧化合成了2-(对甲氧基苯基)苯并咪唑,考察了微波辐射功率、辐射时间、原料配比、溶剂用量对产率的影响.实验表明:当微波辐射功率为280W,辐射时间为5.0min,n(对甲氧基苯甲醛):n(邻苯二胺)=1.1:1.0,乙醇用量为6.0mL时,产率可达88.7％.     

2,7-二硝基芴酮的合成

以芴为原料,通过氧化、硝化反应制备得到2,7-二硝基芴酮,并对硝化反应条件进行了优化选择。最佳的合成条件为：水作为溶剂,质量分数为65%的硝酸和质量分数为96%的硫酸混合酸为硝化试剂,分2批加入混合酸,第1次加入混合酸总用量的1/4,回流反应1 h后,继续滴加剩余的混合酸,回流反应6 h。其中n（芴酮）/n（HNO3）/n（H2SO4）=1︰10︰13,m（芴酮）/m（H2O）=1︰1.1,所得2,7-二硝基芴酮的产率为90%,质量分数〉98%。产品结构经红外、核磁共振波谱的确证。     

磷钨酸盐的制备及其催化合成己二酸

自制了杂多酸盐磷钨酸铯和磷钨酸铈,并采用红外技术进行了表征。分别将两种杂多酸盐为催化剂催化氧化环己酮合成了己二酸,结果表明两者均具有催化活性高,操作方便,反应条件温和,无有害气体排放,有利于环保等优点。反应条件为n（环己酮）：n（磷钨酸铯）：n（30%H2O2）：n（NaHSO4）=1：0.00664：3.92：0.00833（摩尔比）,回流反应6h,己二酸收率可达63.7%。以磷钨酸铈为催化剂,反应条件为n（环己酮）：n（磷钨酸铈）：n（30%H2O2）：n（NaHSO4）=1：0.00331：3.92：0.00833（摩尔比）,回流反应6h,己二酸收率可达61.6%。