草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯反应网络分析及其多相加氢催化剂研究进展

乙醇酸甲酯（MG）官能团丰富,是一种重要的精细化工中间体,而且经过缩聚反应可制得新一代可生物降解材料聚乙醇酸。采用合成气经草酸二甲酯（DMO）加氢路线可实现MG的规模化制备,而该技术工业化的关键是高性能加氢催化剂的开发,当前DMO加氢制MG催化剂正处于工业化前期阶段。本文分析了DMO加氢反应网络及各特征反应的热力学特点,重点概述了DMO多相加氢制MG催化剂的研究进展,包括铜基催化剂、银基催化剂、非铜/银基催化剂等,基于网络特点分析了各催化剂的研究重点及存在的难题,并从反应工艺控制、催化剂载体设计、助剂及活性组分选择等角度提出了改善工业化催化剂开发及性能的思路,建议近期将改性复合载体负载的铜基催化剂,或以银、镍等为第二助剂的复合铜基催化剂作为重点攻关方向,远期将新型非贵金属体系作为储备方向,期望能为开发我国自主知识产权的工业化催化剂提供有益参考。     

磁性壳聚糖纳米复合材料固定化褶皱假丝酵母脂肪酶催化合成木质甾醇酯

以磁性壳聚糖纳米复合材料共价固定的褶皱假丝酵母脂肪酶为催化剂,以木质甾醇和油酸为原料,对木质甾醇油酸酯的酶法合成工艺条件进行了优化。得到的最佳工艺条件为：催化剂用量12.7%（以底物总质量计）,油酸与木质甾醇物质的量比为2∶1,木质甾醇质量浓度为122.9 g/L,反应温度50℃,反应时间24 h。在该条件下,木质甾醇转化率为96.42%。对月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸不同碳链长度的脂肪酸或混合脂肪酸进行酯化反应,木质甾醇的转化率可达96.67%～98.74%,催化剂使用5次时,转化率仍可达82.45%。     

层状Cu/SiO2催化剂的制备及其草酸二甲酯加氢性能研究

以层状硅酸铜为前驱体制备了不同焙烧温度下的层状Cu/SiO₂催化剂。利用N₂吸脱附、XRD、FT-IR、SEM、TEM、XPS等手段对催化剂的结构性质进行表征。结果表明,500℃下焙烧得到的催化剂比表面积大、Cu物种分散度最高、Cu颗粒尺寸均一,前驱体中层状硅酸铜的质量分数最高,还原后Cu⁺相对含量最高。将该催化剂应用于草酸二甲酯(DMO)选择性加氢制乙醇酸甲酯(MG),在2 MPa、200℃、H₂/DMO物质的量的比为100的反应条件下DMO的转化率为98.5%,MG的选择性为52.1%,并且层状Cu/SiO₂催化剂表现出良好的稳定性。     

聚合型受阻胺光稳定剂UV3853的合成

单聚合型受阻胺光稳定剂UV3853的合成是以油酸甲酯和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇为原料,在催化剂钛酸四异丙酯的作用下,以正辛烷为溶剂进行酯交换而得。通过正交实验,取得了较佳的反应条件:n(C9H19NO):n(油酸甲酯)=1.15:1,反应时间为10 h,催化剂用量为油酸甲酯质量的6%。在此条件下合成的产品符合质量标准,产品的收率达95.2%。     

三氟甲基磺酸铜催化果糖醇解制备乙酰丙酸甲酯

采用三氟甲基磺酸铜为催化剂催化果糖醇解制备乙酰丙酸甲酯,考察催化剂种类、催化剂用量、反应温度、反应压力和反应时间等对乙酰丙酸甲酯收率的影响。结果表明,在反应压力为2 MPa、果糖0.75 g、甲醇24 g、催化剂用量0.36 g和反应温度120 ℃条件下反应2.0 h,果糖完全被转化,乙酰丙酸甲酯收率达88.1%。     

4,4–二硝基丁酸甲酯的合成工艺研究

以二硝基甲烷钾盐与丙烯酸酯为反应原料,四丁基溴化铵为相转移催化剂,通过Michael加成反应合成得到4,4–二硝基丁酸甲酯。采用核磁共振氢谱、红外光谱、紫外–可见光谱、质谱及元素分析等对产物结构进行了表征。通过单因素方法,探讨了反应时间、反应温度、催化剂用量及反应物料比对产物产率的影响,得到该反应的最佳工艺条件:以四丁基溴化铵为相转移催化剂,反应温度为35℃,n(丙烯酸甲酯)︰n(二硝基甲烷钾盐)为3︰1,反应时间为30 min,四丁基溴化铵的质量为二硝基甲烷钾盐的10%,产物偕二硝基丁酸甲酯收率可达29%。     

油酸锌/脲嘧啶复合热稳定剂对PVC性能的影响

为了改善软质聚氯乙烯(PVC)的初始白度和长期热稳定性,制备由具有不饱和链的油酸锌和含氨基的脲嘧啶(6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶,DAU)组成的复合热稳定剂,添加合适的辅助稳定剂和增塑剂,进行聚氯乙烯热加工。采用刚果红试验法和干燥箱热老化试验法分析复合稳定剂对PVC静态热稳定性的影响;采用转矩流变测试评价其对PVC动态热稳定性的影响;利用红外光谱法研究复合稳定剂的热稳定机理。结果表明,油酸锌与脲嘧啶复合后,稳定剂与PVC的相容性提高,初始白度得到改善;复合稳定剂中DAU与油酸锌(DAU/Zn)的最佳比例为4∶1,长期热稳定性可达100 min;另外,加入辅助稳定剂和增塑剂使PVC的热稳定效果得到进一步改善。     

Ag-Ni/KCC-1的制备及其在草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯中的催化性能

针对草酸二甲酯(DMO)加氢制备乙醇酸甲酯(MG)反应中,银(Ag)基催化剂成本较高、催化性能不稳定等问题,为降低成本并提高催化性能,以水热合成法制备的树枝状纤维形二氧化硅纳米球(KCC-1)为载体,采用等体积浸渍法制备Ag/KCC-1、Ag-Ni/KCC-1负载型催化剂。考察了Ag的较优负载量及总负载量不变时,Ag与镍(Ni)较佳的质量比。结果表明,Ag/KCC-1催化剂中,不同Ag负载量的催化剂,其结构和催化性能均有所不同,Ag负载量(质量分数)为15%时,性能较好;Ag-Ni/KCC-1催化剂中,适量Ni的引入对催化剂的结构和催化性能均有明显提高,当Ag和Ni的负载量分别为12%和3%时,催化性能较佳,与单组分负载的Ag/KCC-1催化剂相比,DMO转化率由90.37%提高至96.75%,MG转化率由90.77%提高至92.48%,MG收率由82.04%提高至89.47%。     

油酸异辛酯的合成新方法

以甲基磺酸钙为催化剂催化异辛醇与油酸的酯化反应合成油酸异辛酯,考察了催化剂用量、反应温度、醇酸配比及反应时间对酯化反应的影响。当催化剂用量为0.5%(以总物质的质量计),反应温度120～130℃,当异辛醇与油酸的量比为1.3∶1,反应时间5h时,酯化率可达99.6%。     

棉油酸甲酯改性胺固化剂的合成及性能研究

利用棉油酸甲酯制备了一种环氧树脂固化剂棉油酸甲酯改性胺,研究了棉油酸甲酯改性胺用量对环氧树脂体系的力学性能和热性能的影响,利用红外光谱、热分析、动态力学分析讨论了棉油酸甲酯改性胺的结构、环氧树脂固化物的性能。结果表明,环氧树脂固化物的拉伸性能、弯曲性能和冲击强度随着棉油酸甲酯改性胺用量的增加而增加。