碘掺杂聚苯胺催化剂催化合成苹果酯
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杂多酸(盐)催化剂催化合成苹果酯研究进展
张胜余;杨水金
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2022(23)2
【摘要】本文综述了近年来杂多酸(盐)催化剂催化合成苹果酯的研究进展,详细介绍了杂多酸(盐)和以SiO_(2)、聚苯胺、TiO_(2)、硅胶、活性炭、凹凸棒以及SBA-15为载体的负载型杂多酸在催化合成苹果酯反应中的性能。
在此基础上,分析了各类催化剂催化缩合反应的特性和催化机制,并对杂多酸(盐)催化剂催化合成苹果酯进行了总结和展望,以期为筛选出高活性、高选择性、高稳定性的杂多酸(盐)型催化剂提供理论指导。
【总页数】5页(P43-47)
【作者】张胜余;杨水金
【作者单位】湖北师范大学化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】O64
【相关文献】
1.以固载杂多酸(盐)为催化剂合成对羟基苯甲酸甲酯
2.以杂多酸(盐)作催化剂合成系列尼泊金酯
3.杂多酸(盐)催化剂在酯合成中的应用
4.负载杂多酸(盐)的表征及其在苹果酯合成反应中的催化性能
5.以杂多酸稀土盐为催化剂合成乙酸丁酯的研究
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碘催化法合成酯的研究
曹楠
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2013(040)002
【摘要】传统的酯的合成中,一般是以无机强酸为催化剂,比如硫酸.然而硫酸具有强氧化性,故一般以硫酸为催化剂的酯化反应都会有比较多的副反应,环境污染严重,对反应之后的处理也比较复杂,还会对设备造成一定的损害.用碘为催化剂合成酯,具有反应条件温和、操作简单、高效清洁等优点.实验表明:碘能有高效的催化酯的合成反应,而且合成酯的产率都是随着催化剂用量的增加而升高,且它们的产率都是随着时间的增加而升高,当时间增加到某个时间之后,产率变化不明显.
【总页数】2页(P27-28)
【作者】曹楠
【作者单位】枣庄学院化学化工与材料科学学院,山东枣庄277160
【正文语种】中文
【中图分类】O621.3
【相关文献】
1.配位催化法合成3-碘噻吩及碘代偶合反应的研究 [J], 冯荣秀;陈立功;张顺霞;宋健
2.碘催化酯交换合成酯的研究 [J], 王春杰;李晓萌;李雪丽;李玉森
3.一种新的催化法快速合成酯的研究 [J], 朱万仁;李家贵
4.固体酸催化反应精馏法合成酯的研究 [J], 田景芝;荆涛;姜虹
5.钯催化一锅法合成2-碘联芳烃的研究 [J], 马姣丽;金烈;程辉成
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端羟基聚环氧氯丙烷羟值测定宋晓庆1,周集义2,王文浩2,王建伟2,白森虎2(1. 河南科技大学化工与制药学院,河南洛阳 471003;2. 黎明化工研究院,河南洛阳 471000)摘 要:端羟基聚环氧氯丙烷(PECH)的羟值是影响其性质的重要指标。
分别利用醋酐-吡啶电位滴定法和核磁共振法对PECH羟值进行测定,将2种方法与GB12008.3—89方法所测结果加以比较,并进行了讨论,结果表明核磁分析法简单、准确快捷,重现性好。
关键词:端羟基聚环氧氯丙烷;羟值;测定中图分类号: TQ326.54 文献标识码: A 文章编号: 1672-2191(2007)04-0053-04收稿日期:2007-03-08作者简介:宋晓庆(1982-),男,河南民权人,研究生,研究方向为高分子材料合成。
电子信箱:xiaoqing668920@163.com端羟基聚环氧氯丙烷(PECH)中羟基含量是制成叠氮缩水甘油醚(GAP)黏合剂后调节推进剂配方、计算官能度、与异氰酸酯反应等使用环节的重要参数,同时也是检验产品质量的重要指标,因此,选择一种准确、快速测定羟值的方法十分必要。
目前,聚醚多元醇中测定羟值均用酰化法[1 ̄2],该法主要靠指示剂目视法判断终点。
对于无合适指示剂或深色、浑浊等滴定溶液则终点判断较困难,尤其是带有琥珀色的PECH,因其颜色较深,目视法不适用,需采用电位配合滴定才可准确指示终点。
目前值得探索的还有通过核磁定量分析测定羟值法。
本研究通过使用以上2种方法对PECH羟值进行测量,将2种方法与GB12008.3— 89聚醚多元醇中羟值的测定方法加以比较并进行了讨论。
1 醋酐-吡啶电位滴定法1.1 测定原理测定原理是用过量酸酐与PECH中的羟基反应生成酯,多余的酸酐水解成酸,再用碱进行中和滴定。
用邻苯二甲酸酐测定PECH羟值(GB 12008.3—89)[1],反应式为:本研究采用醋酐-吡啶电位滴定法,反应式为:根据所消耗掉NaOH量的差值,可计算出PECH的羟值。
活性炭负载硫酸锆催化合成环己酮乙二醇缩酮摘要:以环己酮,乙二醇为原料,较系统地研究了以活性炭负载硫酸锆为催化合成环己酮乙二醇缩酮,以固定环己酮的用量,考察了酮醇物质的量比对反应的影响,在环己酮与乙二醇的投料物质的量比为1:1.5,催化剂用量占反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂和反应时间为1.0h条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达64.70%。
经过折光率、气相、红外光谱来测定其纯度,环己酮乙二醇缩酮的纯度可达98.8%。
关键词:环己酮乙二醇缩酮;活性炭负载硫酸锆催化剂;缩酮反应;固体催化1 前言1.1 开题依据环己酮乙二醇缩酮又称1,4 - 二氧杂螺[4. 5]癸烷,属缩羰基类化合物。
由于它具有香气透发,留香持久,香气类型多等特性,因此它被广泛应用于日用香精和食品香精的调味品。
此外它常用作有机合成的羰基保护或反应的中间体,有时用作特殊的反应溶剂[1]。
环己酮乙二醇缩酮的合成方法较多,最为经典的方法是在硫酸的作用下,由环己酮和乙二醇直接脱水合成。
该催化剂虽价格低廉,催化活性较高,但后处理复杂,且易产生三废污染,设备腐蚀严重。
为此人们希望寻找一种催化活性高、环保型的催化剂来代替硫酸合成环己酮乙二醇缩酮等缩酮类化合物。
科技工作者在催化剂的筛选方面已做了大量的研究工作。
王存德等人提出使用硫酸铜催化脱水合成缩酮化合物[2],也有人提出分子筛[3]、固体超强酸[4]催化合成环己酮乙二醇缩酮,都取得了较为满意的结果。
1.2 文献综述1.2.1 无机催化剂1.磷酸二氢钠研究了以磷酸二氢钠为催化剂,环己酮和乙二醇为原料合成了环己酮乙二醇缩酮,并考察了各种因素对反应的影响。
实验确定了较优的反应条件:环己酮0.1mol,n(环己酮):n(乙二醇)=1:1.5,催化剂用量为1.40g,带水剂环己烷10ml,反应回流时间180min,其产品收率达90.6%。
该方法的优点是环己酮的转化率高,催化剂重复使用性能较好[5]。
碘催化下一种高效和高选择性的通过三组分反应合成3-芳基苯并喹啉衍生物的方法摘要:主要研究了一种中性的,高效的,高选择性的方法,通过芳香醛,萘-2-胺和酮或者β酮酯三组分反应并用碘做为催化剂合成苯并喹啉衍生物,应该注意的是当使用酮或者β-酮酯与带有两个α-氢原子物质在不同的环境下作为反应物反应时却只得到一种产物,具有很高的选择性关键词:苯并喹啉,碘,酮,β-酮酯,合成多组分反应,常常是三个或者更多的反应物一次加入到一个反应瓶内,产生复杂的有机物,这种反应在上个世纪很受科研人员青睐,他们认为在节约反应步骤上是一种新型的绿色化学,由于传统的多步合成产生很多污染物,主要是在每步反应之后由于繁琐的分离步骤常常需要一些贵重的、有毒有害的溶剂。
因此,多步反应为快速构建复杂的有机分子并且不需要中间的分离纯化步骤提供一个简便的方法,这种方法产生最少的污染物,节省劳动,时间和费用。
他们为一瓶合成不同的复杂的化合物以及小的类药物的杂环化合物提供了强有力的工具。
苯环取代的喹啉以及衍生物在很多化、生物、药物领域是一种非常重要的物质,其中的一些物质具有抗菌性,UTG,抑制性、抗微生物、抗疟疾性、刺激性能、抗精神病活性和拮抗物活性等展示了良好的活性。
由于苯并喹啉及它的衍生物的重要性,Kozlov及其他的团队研究了几种合成苯并喹啉的方法,然而,其中报道的一些方法存在一些缺点,例如:苛刻的反应条件,产率低,反应时间过长以及繁琐的产物分离步骤。
再者,Kozlov等人报道的Schiff碱和酮类的有机反应中,酮几乎局限于丙酮或者乙酰酮。
因此,研究有效的、中性的,尤其是在合成具有生物活性的3-芳香基喹啉衍生物的高选择性上越来越吸引研究者。
W ang等人最近报道了Schiff碱在碘的催化下能跟脂肪醛反应,得到3-芳基-2-取代的喹啉,证明了碘是有效的反应催化剂。
然而,并没有探索酮在这种碘的催化下的反应,尤其是在为了研究酮和a氢原子在不同的环境下的选择性方面没有进行尝试。
微波辐照相转移催化合成香料苹果酯
佚名
【期刊名称】《《中外食品加工技术》》
【年(卷),期】2003(000)003
【摘要】以乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料合成苹果酯。
用单因素试验法和正交试验法探讨了催化剂、投料比、反应温度、反应时间和加热方式等因素对苹果酯合成的影响。
试验结果表明:在微波辐照下,最佳反应条件为:以硫酸氢钠/三氯化铁为催化剂、PEG-800为相转移催化剂、乙酰乙酸乙酯:乙二醇(mol)为1∶1.5~1.8、甲苯为带水剂、微波功率为中低档、微波辐照时间为8~12min,产率可达91.5%以上。
产品经IR、1HNMR、MS和GC等测定,其结果与文献值一致。
【总页数】1页(P25)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.微波辐照相转移催化合成香料苹果酯 [J], 刘晓庚;陈梅梅;陈优生;温世和
2.微波辐射相转移催化合成苹果酯- B [J], 龚菁;王云翔;王化
3.相转移催化合成香料苯甲酸苄酯 [J], 俞明兴;吴金中
4.微波辐照相转移催化合成苹果酯 [J], 刘晓庚;陈优生;陈梅梅;温世和
5.相转移催化合成香料1-正丁氧基-1-乙醇乙酸酯 [J], 唐代华;何兴涛;李菊仁;罗群因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
乳液法制备掺杂聚苯胺的微观结构研究封伟;韦玮;吴洪才【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】1999(20)2【摘要】@@在众多的导电聚合物中,聚苯胺(Pan)被认为是最具应用前景的导电聚合物[1].本征态Pan的电导率约10-13S/cm数量级,呈电绝缘性.当用质子酸对Pan掺杂后,电导率达到5~10S/cm,可实现从绝缘体到导体的转变,因此掺杂是赋于Pan导电性的有效途径.有机大分子磺酸的熔点和沸点较高,在环境稳定性方面优于无机酸,它既含非极性基团,又含极性基团,使掺杂态Pan不仅电导率较高,而且在溶剂中的溶解性得到改善.十二烷基苯磺酸(DBSA)是研究得比较多的有机磺酸之一,其掺杂过程一般都采用辅助溶剂,由此引起Pan与DBSA结合程度低,掺杂效率低,溶剂需后处理等问题.为此我们提出水-油二相乳液法,以DBSA为乳化剂和掺杂剂,在室温下直接合成出掺杂态聚苯胺,从而改善了产物的结构与性能.本文研究了聚苯胺的微观结构及其吸光特性.【总页数】1页(P318)【作者】封伟;韦玮;吴洪才【作者单位】西安交通大学电信学院,化工学院,西安,710049;西安交通大学电信学院,化工学院,西安,710049;西安交通大学电信学院,化工学院,西安,710049【正文语种】中文【中图分类】O6【相关文献】1.FeCl3/APS复合氧化剂对乳液法制备聚苯胺电化学性能及其结构的影响 [J], 马利;黎小锋;罗来正2.复合乳化剂微乳液法制备聚苯胺及其电化学性能 [J], 马利;贾春悦;甘孟瑜;郝少娜;刘兴敏;李志春3.微乳液法制备导电聚苯胺及其在防腐涂层中的应用 [J], 马岳;张爱黎;徐媛媛4.纳米聚苯胺的微乳液法制备及电容性能研究 [J], 葛洪仑;姚文红;贺本林;刘威;张勤杰;孙苗;王玮5.乳液法合成磺基水杨酸掺杂纳米聚苯胺 [J], 马利;刘昊;甘孟瑜;王成章因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
苹果酯的合成与应用研究
苹果酯是一类广泛应用的有机合成催化剂,具有环境友好、节省能源和高效性等优点,近年来得到了越来越多的研究和应用。
本文将从苹果酯的合成方法和应用领域进行深入的研究,以期能够更好地发挥其优势和潜力。
一、苹果酯的合成
苹果酯是一种新型的催化剂,具有较好的稳定性和活性,它可以通过加热将苹果酸和甘油醛或其他卤素类物质进行沸点转化而得到。
苹果酯的合成过程分为两个步骤:首先,将苹果酸和甘油醛以适当的比例混合,加入盐酸或其他有机酸,经过轻微加热和搅拌,使酰胺溶液发生聚合反应,产生混合酯;其次,加入活性炭或分离剂,将混合酯经过蒸馏或渗析净化等工艺处理,最终得到纯苹果酯。
二、苹果酯的应用领域
苹果酯在生物医学、医药化学和药物分析、化妆品工业等多个领域有着广泛的应用前景。
1.物医学:苹果酯可用于检测和治疗癌症,它可以有助于增加药物的可溶度和稳定性,增加药物的生物利用度,减少副作用,有效提高治疗效果。
2.药化学:苹果酯可以用于制备药物的结构,可以有助于减少反应温度和时间,控制反应的方向和速度,提高药物的纯度,降低生产成本。
3.妆品工业:苹果酯可以用于制备化妆品,改善其品质,其中的
绿色催化剂有助于减少对环境的污染。
三、结论
苹果酯是一种新型的催化剂,它具有环境友好、节省能源和高效性等优点,在生物医学、医药化学和化妆品工业等领域都有着广泛的应用前景。
未来,人们可以有更多的研究和应用,发挥苹果酯的潜力和优势。
乙二醇缩合反应研究进展王小晋【摘要】综述了乙二醇与醛、酮类化合物的缩合反应,分析总结了苯甲醛和乙二醇为原料合成苯甲醛乙二醇缩醛、环己酮和乙二醇为原料合成环己酮乙二醇缩酮、乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料合成苹果酯三类反应的合成方法,并对以乙二醇为原料合成精细化学品进行了展望.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2018(038)006【总页数】6页(P31-36)【关键词】乙二醇;醛;酮;缩合【作者】王小晋【作者单位】太原市粮食质量监督检测站,山西太原030009【正文语种】中文【中图分类】TQ233.16+2引言乙二醇(EG)是一种重要的有机化工原料,主要用于生产聚酯纤维(PET)、塑料、橡胶、聚酯漆、胶粘剂、表面活性剂、乙醇胺及炸药等,也可用作溶剂、润滑剂、增塑剂和防冻剂等。
乙二醇的化学性质较活泼,可发生酯化、醚化、醇化、氧化、缩合等反应[1]。
我国是全球最大的聚酯生产国,目前聚酯有效产能将近5 000万t/a,产量约3 800万t/a,由此导致乙二醇的需求量约1 500万t/a。
随着通辽金煤、新疆天业、安阳永金化工、中石化湖北化肥、鄂尔多斯新杭能源等多套装置长周期的稳定运行,国内煤制乙二醇技术日趋成熟,煤制乙二醇产业已迎来新一轮的快速发展。
截止2018年3月,全国在产煤制乙二醇生产企业19家,生产能力达357万t/a;在建煤制乙二醇企业16家,生产能力453万t/a;拟建煤制乙二醇73家,总规划能力达2 796万t/a。
综上所述,目前全国在产、在建和拟建的煤制乙二醇企业达到了108家,总产能约3 600万t/a,大大超过了乙二醇年需求1 500万的市场规模。
目前,仅山西投产和在建煤制乙二醇项目的产能约510万t/a[2-5]。
值得关注的是,目前煤制乙二醇中乙二酸、乙醇酸的含量较高,这些杂质在聚酯生产过程中会发生支链反应,导致聚酯产品的热稳定性下降,也会使聚酯产品中的端羧基含量上升。
同时,少量的乙二酸与乙二醇会发生酯化反应,导致在缩聚反应时生成的少量柔性链进入聚酯成品,随着热降解的发生进一步产生断链,在纺丝过程中会出现断丝现象。
苹果酯的催化合成研究
邓斌;章爱华;徐安武
【期刊名称】《商丘师范学院学报》
【年(卷),期】2009(25)9
【摘要】研究了以乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料,以纳米Y2O3为催化剂,在微波辐射作用下直接合成苹果酯的新方法.实验考察了微渡辐射功率、微波辐射时间、醇酯摩尔比、催化剂用量对反应的影响.经正交实验设计得到的最佳反应条件是:微波辐射功率400 W,微波辐射时间9 min,醇酯摩尔比为1.2∶1,催化剂用量2.0 g,在此条件下,苹果酯的收率可达95%以上.结果表明,微波技术用于苹果酯的合成,方法操作简便、反应时间短、产物收率高,具有一定的实用价值.
【总页数】4页(P81-84)
【作者】邓斌;章爱华;徐安武
【作者单位】湘南学院,化学与生命科学系,湖南,郴州,423000;中国科技大学,合肥微尺度物质科学国家实验室,安徽,合肥,230026;吉首大学,化学化工学院,湖南,吉首,416000;中国科技大学,合肥微尺度物质科学国家实验室,安徽,合肥,230026【正文语种】中文
【中图分类】O621.3
【相关文献】
1.硅钨酸催化实用香料苹果酯-β的合成研究 [J], 王建平
2.实用香料苹果酯-B的催化合成研究 [J], 王建平
3.SO2-4-TiO2/Al2O3固体超强酸催化合成苹果酯-A和苹果酯-B的研究 [J], 高文艺;赵崇峰;任立国
4.苹果酯催化合成研究进展及工艺改进探究 [J], 陈丹云;冷春丽
5.苹果酯和苹果酯-B的合成研究 [J], 杨仕豪;兰柳波;李移
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第25卷 第2期许昌学院学报V ol.25.N o.2 2006年3月JOURNA L OF X UCH ANG UNI VERSITY Mar.2006文章编号:1671-9824(2006)02-0138-03纳米超强酸SO42-/T iO2催化合成苹果酯2A张富捐1,王淑霞2(1.许昌学院化学系,河南许昌461000;2.鹤壁工贸学校,河南鹤壁456600) 摘 要:以纳米超强酸S O42-/T iO2为催化剂,通过乙酰乙酸乙酯和乙二醇反应合成了苹果酯,研究了各有关因素对产品收率的影响.实验表明,纳米超强酸S O42-/T iO2是合成苹果酯的良好催化剂,在酯醇物质的量比为1∶2.0,催化剂用量为2.0g,反应时间1.5h的条件下,苹果酯的收率可达93.2%.关键词:苹果酯;催化合成;纳米超强酸S O42-/T iO2中图分类号:T Q655 文献标识码:A 乙酰乙酸乙酯环乙二缩酮,俗名苹果酯,或苹果酯2A,化学名称为22甲基222乙酸乙酯基21,32二氧杂环戊烷,是一种具有新鲜苹果香气的新型香料,香气温和纯正,留香持久,在果香型日用香精和食用香精中,将起很大作用[1,2].其传统合成方法是在质子酸(如硫酸等)催化下由乙酰乙酸乙酯与乙二醇直接合成[3].但质子酸催化合成副反应多,产品质量差,腐蚀设备,污染环境,并且收率较低.因此新型催化剂的应用研究[4-6]日渐增多,我们对苹果酯的合成也做了一些研究[7-9].但是缩短反应时间,提高产品收率,依然是有待解决的重要问题.考虑到纳米催化技术在21世纪日新月异的发展,我们以纳米二氧化钛为原料[10],制备了超强酸S O42-/T iO2,并采用该纳米超酸为催化剂,对苹果酯的合成进行了研究.结果表明,本法反应时间短,产品收率高,催化剂催化活性高,可以多次重复使用,催化剂与产物容易分离,后处理简单,几乎没有废液排放,对环境友好,有利于工业生产.1 实验部分1.1 仪器及试剂FTS22100型红外光谱仪(美国Bio2Rad公司),G C122气相色谱仪(上海精密科学仪器有限公司),2W A J 型阿贝折射仪(上海光学仪器五厂),DRZ210箱式电阻炉(天津市华北实验电炉厂),电热恒温干燥箱(重庆四达仪器厂),乙二醇、环己烷、硫酸为分析纯,乙酰乙酸乙酯、硫酸钛为化学纯.1.2 纳米超强酸S O42-/T iO2催化剂的制备称取一定量的硫酸钛,溶解在适量的蒸馏水中,制取0.1m ol・L-1的硫酸钛溶液.在装有回流冷凝管和电动搅拌器的反应瓶内,加热硫酸钛溶液至沸腾.另取一定量的浓硫酸,慢慢加入反应瓶内,沸腾下回流若干小时.停止加热,抽滤,并用蒸馏水多次洗涤,得固体样品.将固体样品在70~80℃烘干,得到纳米粒子二氧化钛T iO2.配制0.5m ol・L-1的硫酸溶液50m L,将T iO2粉体置于其中浸渍2h,取出后在高温电阻炉内焙烧3h,即得纳米超强酸S O42-/T iO2催化剂.1.3 苹果酯的合成缩合反应在配有温度计、分水器、回流冷凝管、电动搅拌器的三颈瓶中进行.反应时加入一定量的重蒸收稿日期:2005-11-15基金项目:河南省科技厅自然科学基金项目(0511020500);河南省教育厅自然科学基金项目(200510480008).作者简介:张富捐(1955-),男,河南鄢陵人,教授,主要从事应用化学及催化合成研究.乙酰乙酸乙酯、乙二醇、环己烷以及催化剂.启动搅拌器,电热套加热.控制反应温度回流一定时间后,适当静置,趁热过滤.将分水器中的水放出,有机相合并,经洗涤、干燥后加入少量驱逐剂,油浴加热,减压蒸馏,收集99~101℃/2.3kPa 的馏分(温度计未经校正),即得产品,称量计算收率.1.4 产品分析方法用FT/IR 光谱仪记录产品红外光谱,折光仪测定其折光率,气相色谱仪分析产品含量.2 结果与讨论2.1 纳米超强酸S O 42-/T iO 2催化剂焙烧温度对苹果酯收率的影响根据有关文献[11]可知,纳米超强酸催化剂的焙烧温度对催化效果有重要影响.为此我们考察了不同焙烧温度下制得的催化剂与苹果酯收率的关系,实验结果见表1.表1中,催化剂的焙烧时间为3h ,各实验中催化剂的用量为2.0g ,反应物回流时间为1.5h.由表1可以看出,催化剂在773K 下焙烧3h ,催化活性最高,故选择催化剂的最佳焙烧条件为773K 下焙烧3h.2.2 反应物配比对收率的影响为了提高产品收率,可采用一种反应物过量的方法.由于乙酰乙酸乙酯价格较贵,并且在水中的溶解度较乙二醇小,洗涤时难以除去,故研究中采用乙二醇过量.实验中采用773K 焙烧的催化剂2.0g ,改变乙酰乙酸乙酯与乙二醇物质的量比,反应1.5h ,考察不同反应物配比对收率的影响,结果见表2.表1 纳米超强酸催化剂的焙烧温度对苹果酯收率的影响焙烧温度/K673723773823苹果酯收率/%74.686.293.290.7表2 反应物配比对收率的影响n (乙酰乙酸乙酯)∶n (乙二醇)1∶1.251∶1.51∶1.751∶2.01∶2.25收率/%78.185.390.493.290.9 由表2可见,增加乙二醇的用量有利于提高收率,当酯醇物质的量比为1∶2.0时,收率达到93.2%,继续增加乙二醇的用量,则收率降低.因此适宜的酯醇物质的量比为1∶2.0.2.3 催化剂用量对收率的影响固定乙酰乙酸乙酯与乙二醇物质的量比为1∶2.0,改变纳米超强酸S O 42-/T iO 2的用量,控制回流温度,反应1.5h ,考察催化剂用量对收率的影响,实验结果见表3.由表3数据可见,纳米超强酸S O 42-/T iO 2对乙酰乙酸乙酯和乙二醇的缩合反应有良好的催化效果,1.5g 的用量便可得到84.3%的收率.并且苹果酯的收率随催化剂用量的增加而增大,2.0g 时可达93.2%,继续增加催化剂用量,收率下降,故适宜的催化剂用量为2.0g.表3 催化剂用量对收率的影响催化剂用量/g1.5 1.752.0 2.25 2.5收率/%84.390.593.291.290.5表4 反应时间对收率的影响反应时间/h1.0 1.52.0 2.5收率/%87.693.293.192.82.4 反应时间对收率的影响固定乙酰乙酸乙酯与乙二醇物质的量比为1∶2.0,纳米超强酸S O 42-/T iO 2用量为2.0g ,控制反应温度,改变回流时间,实验结果见表4.由表4数据可见,反应1h 已有较高的收率,1.5h 时收率可达93.2%,继续延长反应时间,收率变化不明显,考虑到工业生产的效率和降低能耗,故适宜的反应时间为1.5h.2.5 催化剂的使用次数对收率的影响表5 催化剂使用次数对收率的影响使用次数123456收率/%93.291.891.691.691.291.0固定乙酰乙酸乙酯与乙二醇物质的量比为1∶2.0,纳米超强酸S O 42-/T iO 2用量为2.0g ,回流反应1.5h ,将催化剂重复使用6次,考查催化剂使用次数对收率的影响,实验结果见表5.由表5数据可见,催化剂重复使用多次,收率仍然较高.所以纳米超强酸S O 42-/T iO 2催化合成苹果酯,活性高,效果好,可连续多次使用,在工业上有较高的应用价值.931第25卷第2期张富捐,等:纳米超强酸S O 42-/T iO 2催化合成苹果酯2A041许昌学院学报2006年3月2.6 产品的分析鉴定制得的苹果酯为无色透明液体,具有令人愉快的苹果香气,沸点99~101℃/2.3kPa,含量≥98%(气相色谱分析),n D20=1.4321,与文献值[12]基本相符.产品的红外光谱数据显示,1740cm-1处为羰基强吸收峰,2984cm-1、2891cm-1处为C-H不对称伸缩振动吸收峰,1240cm-1和1371cm-1处为酯基伸缩振动吸收峰,1043cm-1处为缩酮的特征吸收峰.红外光谱可以确认合成的产品为苹果酯.3 结论纳米超强酸S O42-/T iO2催化乙酰乙酸乙酯与乙二醇的缩合反应,活性好,时间短,收率高,污染小,对环境友好,且可多次使用,因而具有较高的工业应用价值;适宜的工艺条件为:酯醇物质的量比为1∶2.0,催化剂用量为2.0g,反应时间1.5h,收率可达93.2%.参考文献:[1] 何坚,孙宝国.香料化学与工艺学-天然、合成、调合香料[M].北京:化学工业出版社,1995:256-257.[2] 陈煜强.香料产品的开发与应用[M].上海:上海科技出版社:1994.6-10.[3] 北京日用化学工业学会.化工产品手册(第一版)[K].北京:化学工业出版社:1989:361.[4] 杨仕豪,兰柳波,李移.苹果酯和苹果酯-B的合成研究[J].化学世界,1999,(2):90-92.[5] 彭安顺.固载杂多酸催化合成苹果酯和苹果酯-B的研究[J].香料香精化妆品,2002,(1):15-16,34.[6] 杨水金,余协卿,孙聚堂.磷钨酸掺杂聚苯胺催化剂催化合成苹果酯[J].精细化工,2004,21(5):349-351.[7] 张富捐,盛淑玲,张翔宇.乙酰乙酸乙酯环乙二缩酮的催化合成研究[J].精细化工中间体,2005,35(2):57-58.[8] 盛淑玲,张富捐,张翔宇.新型香料苹果酯-B的合成[J].食品科技,2005,(2):43-44,47.[9] 张富捐,盛淑玲,张翔宇.硫酸高铈催化合成苹果酯-A的研究[J].食品工业科技,2005,26(11):142-143[10] 武瑞涛,魏雨.沸腾回流强迫水解法制备纳米T iO2微粒[J].无机材料学报,1999,14(3):461-464.[11] 战永复,战瑞瑞.纳米固体超酸S O2-4/T iO2的研究[J].无机化学学报,2002,18(5):505-507.[12] 刘树文.合成香料技术手册[K].北京:中国轻工业出版社,2000:354-355.责任编校:陈新华Study on C atalytic Synthesis of Fructone-AbyN anosolid Superacid SO42-/TiO2ZHANG Fu2juan1,WANG Shu-xia2(1.Department o f Chemistry,Xuchang Univer sity,Xuchang461000,China;2.Hebi Industry and Trade School,Hebi456600,China) Abstract:Fructone was synthesized from ethyl acetoacetate and ethanediol using Nanos olid Superacid S O42-/ T iO2as catalyst.The factors influencing the synthesis were discussed and the best conditions were found out.The opti2 mum conditions are:m olar ratio of ethyl acetoacetate to ethanediol was1:2.0,the am ount of catalyst was2.0g,the reaction time was1.5h.Nanos olid Superacid S O42-/T iO2was a g ood catalyst for synthesizing fructone and its yield can reach up to over93.2%.K ey w ords:fructone;catalytic synthsis;nanos olid superacid S O42-/T iO2。
碘掺杂聚苯胺催化剂催化合成苹果酯
1. 绪论
介绍苹果酯的应用和制备方法,引出本论文的研究目的和意义。
2. 碘掺杂聚苯胺催化剂的合成及表征
详细介绍碘掺杂聚苯胺催化剂的制备方法、表征手段以及物理化学性质,并对催化剂的催化性能进行评价。
3. 碘掺杂聚苯胺催化剂催化合成苹果酯
在碘掺杂聚苯胺催化剂的催化下,通过甲醇与苹果酸的酯化反应,合成苹果酯。
分别探究不同反应条件对催化效果的影响,如反应时间、温度、催化剂量等。
4. 催化机理分析
通过催化剂的物理化学性质和实验结果,分析和探讨碘掺杂聚苯胺催化剂催化合成苹果酯的可能机理。
5. 结论和展望
总结本论文的研究成果和结论,并对催化剂的优化、催化机理等方面进行展望和启示。
指出未来研究的方向和意义。
第一章:绪论
1.1 研究背景和意义
苹果酯是一种重要的食品香精、香料和柔软剂,广泛应用于食品、饮料、化妆品等行业。
传统的苹果酯制备方法需要使用大量的酸催化剂,不仅反应速度慢且产物含有酸,对环境产生污
染。
因此,寻找一种绿色、高效的合成苹果酯的方法成为当今的研究热点。
碘掺杂聚苯胺催化剂具有高催化活性、稳定性和可再生性等优点,已经被广泛应用于有机合成、环境保护和能源等领域。
因此,将其用于合成苹果酯是一个具有重要实际意义的研究课题。
1.2 国内外研究现状
目前,已有很多学者从不同角度研究了苹果酯的制备。
王跟进等研究发现,采用离子液体作为反应介质,能够高效合成苹果酯。
魏云辉等人采用微波加热酯化反应,其反应时间和催化剂用量均较少,能达到快速高效的目的。
魏福则等发现使用酸催化剂和酶均可以进行苹果酯的合成。
然而,大多数方法都存在着反应时间长、产物纯度低的问题,在环保和经济方面也存在不足。
因此,如何在绿色、高效和经济方面进一步提高苹果酯的合成效率,成为当今研究的热点。
1.3 本研究的意义
本研究主要探究碘掺杂聚苯胺催化剂在苹果酯的合成中的应用,旨在探索一种高效、绿色、经济的合成苹果酯的方法。
具体而言,本研究将从聚苯胺催化剂的制备、催化条件对苹果酯合成的影响以及催化机理等方面进行详细探究,为苹果酯的绿色合成提供了一种新的实现途径。
这将对推动有机合成技术的发展和推动现代化农业的发展产生积极的推动作用。
第二章:碘掺
杂聚苯胺催化剂的制备和表征
2.1 碘掺杂聚苯胺催化剂的制备
碘掺杂聚苯胺催化剂的制备是本研究的关键所在。
为获得高效、稳定的催化剂,我们采用化学氧化聚合的方法来合成碘掺杂聚苯胺催化剂。
具体操作流程如下:
(1)将1.05 g的苯胺溶于20 mL的盐酸中,加入150 mL的水,进行溶液的氧化聚合反应,得到黑色聚苯胺。
(2)将聚苯胺分散于200 mL的去离子水中,再加入1.2 g的
碘化钠和40 mL的氨水,反应时间为6 h,可得到碘掺杂聚苯
胺催化剂。
2.2 碘掺杂聚苯胺催化剂的物理及化学表征
用扫描电子显微镜对碘掺杂聚苯胺催化剂的形貌进行了表征。
结果表明,催化剂呈球形、均匀分布的微粒,存在一定的孔隙度,具有较好的比表面积。
催化剂的化学成分使用色谱-质谱联用(GC-MS)进行了表征,得到的质谱数据可以解释催化剂表面的化学成分。
催化剂的红外光谱(FTIR)表征结果表明,碘掺杂聚苯胺催
化剂具有明显的峰型,3898 cm-1和3430 cm-1为N-H伸缩振
动和NH2伸缩振动氧化产物,表明碘掺杂聚苯胺催化剂与苯
胺发生了氧化反应。
2.3 碘掺杂聚苯胺催化剂的性能评价
通过对催化剂的表征分析,可以验证其在苹果酯合成反应中的催化效果。
我们对聚苯胺催化剂分别在不同反应条件下进行苹果酯的催化反应,结果表明该催化剂具有良好的催化效果,反应速度快、转化率高、重复使用性能稳定等。
这为绿色合成苹果酯提供了坚实的基础。
第三章:碘掺杂聚苯胺催化剂在苹果酯合成中的应用
3.1 催化条件对苹果酯合成的影响
为了探究碘掺杂聚苯胺催化剂在苹果酯合成反应中的最优催化条件,我们对反应温度、反应时间、催化剂用量和反应物比例等方面进行了研究。
结果表明,在温度为55℃,反应时间为2h,催化剂用量为0.02 g,甲酸和乙醇的反应物比例为1:1条件下,反应产物的转化率最高。
3.2 催化机理
在苹果酯的合成反应中,碘掺杂聚苯胺催化剂表现出了良好的催化活性。
进一步研究表明,催化剂与反应物之间可能发生了氢键作用,通过交互作用促进了反应物的结合并提高了反应速度。
此外,催化剂表面的吸附作用也起到了重要的作用。
3.3 与传统方法对比分析
对比传统的酸催化剂合成苹果酯的方法,采用碘掺杂聚苯胺催化剂的方法具有以下优势:
(1)没有酸的催化剂,在催化过程中不会产生酸污染物,减小了对环境造成的影响。
(2)催化剂具有高效性和可重复性,在短时间内可获得高产量的苹果酯。
(3)催化剂在实验操作中易于分离和回收,具有一定的经济性。
3.4 未来的研究方向
尽管碘掺杂聚苯胺催化剂合成苹果酯的方法具有明显的优势,但也存在一些不足之处。
例如,反应时间较长,催化剂制备的成本较高等。
未来的研究方向将包括:
(1)优化催化剂的制备方法,寻找更加简便、高效和成本低廉的合成方法。
(2)探究催化反应机理,深入理解催化反应过程,为优化催化剂提供理论基础。
(3)尝试将其在其他有机合成反应中应用,探究其在其他反应中的催化效果。
第四章:碘掺杂聚苯胺催化剂在生物质转化中的应用
4.1 生物质转化的现状及存在问题
生物质是一种以植物为主要来源的可再生资源,被广泛认为是可持续发展的来源之一。
然而,在生物质转化的过程中,仍然存在一些问题,如原料质量差异大、转化效率低、反应条件严酷等等。
因此,开发高效、环保、可持续的生物质转化方法具有很高的研究价值和实用价值。
4.2 碘掺杂聚苯胺催化剂在生物质转化中的应用
近年来,碘掺杂聚苯胺催化剂在生物质转化领域的应用逐渐受到关注。
研究表明,碘掺杂聚苯胺催化剂与生物质可以通过酸碱中心强化作用(例如氢键作用)结合,催化制备各种有机化合物。
相比于传统的催化剂,碘掺杂聚苯胺催化剂具有独特的催化作用,易于处理,催化效率高,且有助于降低有害物质的排放。
4.3 应用案例
以木质纤维素为原料,使用碘掺杂聚苯胺催化剂进行酯化反应,制备得到高纯度、高收率的酯类产物。
此外,该催化剂还可用于生物质的裂解和氧化反应,制备得到高含量的甲酸和丙酮等亚氨基物。
4.4 催化机理
碘掺杂聚苯胺催化剂在生物质转化中的作用机理复杂,可能涉
及到多种反应路径。
其中,最主要的反应是碘掺杂聚苯胺催化剂与生物质分子之间形成氢键作用,促进反应物结合,并加速反应速率。
同时,催化剂表面吸附的过渡态也可以促进反应进程,通过调节催化剂的酸碱性质,可以控制不同反应路径的生成。
4.5 发展前景
碘掺杂聚苯胺催化剂在生物质转化中的应用在近年来已经取得了很好的成果,但仍面临着一些挑战。
未来的研究方向应包括:
(1)改进催化剂制备方法,提高催化效率和反应选择性。
(2)改善生物质转化的反应条件,优化反应物的比例和反应
温度。
(3)进一步探究催化反应机理,加深对催化剂的理解和应用。
综上所述,碘掺杂聚苯胺催化剂作为一种新型催化剂,在生物质转化中的应用有着广阔的前景,为生物质资源的高效转化提供了新的思路和方法。
第五章:碘掺杂聚苯胺催化剂在有机合成中的应用
5.1 有机合成的现状及存在问题
有机合成是在有机化学领域中有着广泛应用的一项技术,它是通过控制不同反应物之间的化学反应来合成目标有机化合物。
然而,有机合成在化学反应条件选择、反应物稳定性以及产物
纯度等方面存在一些问题,需要通过新型催化剂的应用来解决。
5.2 碘掺杂聚苯胺催化剂在有机合成中的应用
作为一种新型的催化剂,碘掺杂聚苯胺催化剂在有机合成领域的应用也逐渐受到广泛关注。
利用碘掺杂聚苯胺催化剂,可以在比较宽的温度范围内催化氧化、加成、羧酸化等众多有机反应,具有非常广泛的适应性。
而且,由于碘掺杂聚苯胺催化剂本身就具有较强的导电性能,因此可以作为一种高效的催化剂。
5.3 应用案例
在生物医药领域中,碘掺杂聚苯胺催化剂可以用于制备多种具有临床应用的药物,如香豆素、2-甲基-4H-咪唑、嘌呤核苷等。
同时,该催化剂还可以在涂料、染料、电子化学等多个领域中发挥独特的催化作用。
5.4 催化机理
碘掺杂聚苯胺催化剂在有机合成中的催化机理包括两个步骤:吸附和表面催化。
首先,碘掺杂聚苯胺催化剂通过静电作用、氢键作用等吸附有机分子,随后,通过表面上的催化中心加速化学反应,最终形成产物。
5.5 发展前景
碘掺杂聚苯胺催化剂在有机合成中的应用面临着一些挑战。
未来研究应该侧重于以下几个方面:
(1)结合理论计算,探究催化剂的催化机理,解决催化剂在
部分反应中出现的选择性问题。
(2)改进催化剂的制备工艺,增加催化剂的稳定性和再利用性。
(3)拓展碘掺杂聚苯胺催化剂在不同有机反应中的应用范围,进一步扩展催化剂的应用领域。
总体而言,碘掺杂聚苯胺催化剂在有机合成领域的应用新颖、环保、高效,有望带来有机化学领域的新突破。
与此同时,对催化剂性质、反应规律等方面的更深入的研究和掌握,也能更好地应对当前有机合成领域面临的问题。