培养学生创新能力为导向的有机化学教学改革--以单烯烃为例

创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。国家对创新人才需求驱动的高校以培养学生创新能力为导向的课程教学改革迫在眉睫。本文以创设情境问题入手,利用师生的问与答递进式系统性地完成了烯烃结构特征、结构决定性质、性质决定应用的知识传授,将提高学生创新能力贯穿于教学全过程。

Co-Mo/Al_2O_3催化剂上裂解汽油中单烯烃加氢宏观动力学

采用绝热管式固定床积分反应器,在2.0 MPa^4.0 MPa、524 K^644 K、氢/裂解汽油摩尔比1.5~3.5和反应器入口环戊烯、3-乙基-1-戊烯、苯乙烯和1-己烯的分压分别为0.87 kPa^5.60 kPa、1.09 kPa^7.01 kPa、1.14 kPa^7.35 kPa和0.25 kPa^0.97 kPa下,对Co-Mo/A l2O3催化剂上裂解汽油中单烯烃催化加氢的宏观动力学特性进行了系统研究。以Powell优化法和M erson迭代法对动力学实验数据进行非线性参数估值,建立了与实验数据吻合良好、裂解汽油中单烯烃催化加氢的幂函数型宏观动力学模型。其中,环戊烯、3-乙基-1-戊烯、苯乙烯和1-己烯的反应级数分别为1.725、0.685、0.7和0.655,对应的加氢反应宏观活化能依次为63 455 J.mol-1,61 781 J.mol-1,52 105 J.mol-1和54 181 J.mol-1。实验所用Co-Mo/A l2O3催化剂对环戊烯、3-乙基-1-戊烯和苯乙烯加氢具有明显的催化作用,对1-己烯加氢具有一定的催化作用,但对1-庚烯加氢基本无催化活性。加氢反应压力控制在3.5 MPa左右更为适宜。

正癸烷脱氢生成直链单烯烃的热力学分析

较详细地计算了正癸烷脱氢生成各直链单烯烃主反应的热力学平衡参数 ,并对产物分布以及温度、压力、氢 /烃和惰性气 /烃摩尔比对平衡的影响进行了分析 。

直链单烯烃保留指数与分子结构关系的研究

根据同系直链单烯烃保留指数与同碳数正构烷烃保留指数差值与分子碳数间关系曲线拟合，提出预测同系直链单烯烃保留指数的准确公式。在ＳＱ，ＰＦＥ，ＰＥＧ－４０００上，利用所提出的公式对检验集中化合物保留指数预测值与实测值差的标准偏差在±０．９ｉ．ｕ．～±１．５ｉ．ｕ．之间。并且研究发现，同碳数、同几何构型直链单烯烃各位置异构体分子中双键位置与化合物保留指数具有指数关系。首次提出依据分子中双键位置预测其保留指数的准确公式。公式适合各种不同极性固定相。Ｃ１５～Ｃ１８直链单烯烃各位置异构体在ＨＣ，ＡＬ和ＣＷ－２０Ｍ固定相上预测值与实测差值的标准偏差在±０．９ｉ．ｕ．～±１．２ｉ．ｕ．之间。解决了从低碳数直链单烯烃保留指数预测高碳数直链单烯烃各异构体保留指数及其出峰顺序问题。

单烯烃分子结构有限元方法及定量结构-沸点相关性研究

按照有限元方法,将烯烃分子中的"C—C"单键和"C=C"双键当作两种不同的线性杆元处理,构建单烯烃分子的刚度矩阵,连同质量矩阵求解相应的特征方程,得到单烯烃分子的结构特征参量——固有频率,将其用于定量结构-沸点预测模型,对150个单烯烃分子的沸点实验测定值进行多元回归分析,结果表明,单烯烃分子结构与沸点性质间存在高相关性,说明该方法是合理可行的.

长链正构烷烃催化脱氢制取直链单烯烃的研究进展

较为详细的综述了长链正构烷烃催化脱氢制取长链单烯烃的基本原理（包括热力学和动力学）和该反应中催化剂的研究进展，据此提出了改进此反应的两种工艺方法。

单烯烃的沸点与分子价连接性指数（^mX^＊）的关系

提出了一个计算不饱和烃分子中碳原子价点价 δ*i 的新方法 ,以 δ*i 为核心建构了分子价连接性指数 m X* (m=0 ,1) ,并研究了单烯烃的沸点与 m X*的相关性。结果表明 ,m X*不仅对单烯烃具有优良的结构选择性 ,而且与单烯烃的沸点具有高度相关性。

C_5单烯烃改性精C_5石油树脂研究

采用C5单烯烃馏分对精C5石油树脂进行改性,研究了C5单烯烃馏分的加入方式、加入量、反应时间、聚合温度、催化剂以及溶剂用量等工艺参数对产品性能的影响。结果表明,在精C5质量浓度为68%～70%、反应时间1.5 h、聚合温度为60～70℃、催化剂的质量分数为1.5%条件下,改性后精C5石油树脂与原树脂相比,在保持较高软化点的基础上,还具有较窄的相对分子质量分布和较低的熔融粘度等优点,明显提高了树脂的质量。

长链正构烷烃(n-C_(16)～C_(20))脱氢制直链单烯烃反应热力学分析

对长链正构烷烃(n-C16～C20)一次脱氢制直链单烯烃反应进行了详细的热力学分析,考察反应温度、反应压力、氢烃物质的量比和原料碳数对热力学平衡的影响。结果表明,n-C16～C20脱氢反应的平衡常数及平衡转化率随烷烃碳数的增大而增加;提高温度和降低压力均可显著提高平衡转化率,降低氢烃物质的量比在一定程度上提高平衡转化率。适宜的工艺条件为:反应温度>430℃,反应压力(0.10～0.20)MPa,氢烃物质的量比为6～8。

用拓扑学方法研究正单烯烃的化学

本文提出了能反映正构单烯烃分子的大小、双健的位置以及顺反异构的拓扑指数。得到了从分子拓扑指数计算正烯烃化学的公式。其形式为：Ｅｘ°＝ｃｈ＝ａ．Ｒ＋ｂ＋Ｚｅ计算结果表明，总的绝对平均误差为０．３１％。

C_5单烯烃改性精C_5石油树脂工业试验及能耗分析

采用C5分离装置得到的C5单烯烃馏分对精C5石油树脂进行改性。在实验室试验获得成功的基础上,进行放大工业试验,同时对改性前后的能耗进行分析,结果表明:工业试验与实验室小试所得产品品质相当,经济效益显著。利润比改性前增长6.2%。

乙腈法分离异戊二烯单烯烃脱除模拟与优化

采用ProII流程模拟软件对乙腈法分离异戊二烯单烯烃脱除过程进行模拟计算,并加以试验验证,模拟结果与验证试验结果相对误差小于6%,表明采用的数学模型可靠.系统地分析了理论板、腈烃摩尔比和回流比等因素对乙腈法分离异戊二烯单烯烃脱除效果的影响,结合验证试验,得出了乙腈法分离异戊二烯单烯烃脱除过程的适宜工艺条件为:理论板141～155块,腈烃摩尔比4.8～5.2,回流比4～4.5.

单烯烃物理化学性质的定量探讨

路径数 p1、拓扑指数xz,s1和s2 等参量 ,是表征单烯烃分子大小、支化度、形状和碳双键位置等结构特征的重要参量 .本文提出计算单烯烃物理化学性质P的定量公式为P =a0 +a1p1+a2 x2 / 3 z +a3 s1+a4s2预测了 1 0个碳原子以内的单烯烃的原子化热ΔHa(KJ·mol-1)、摩尔折射Rm、氢化热ΔH(KJ·mol-1)、密度 ρ( g·cm-3 ) ( 2 0℃ )、直链单烯烃的分配系数logP和直链 1 单烯烃的沸点B·P·(℃ )等 6项物理化学性质 .

C_5单烯烃馏分改性间戊二烯石油树脂

采用 C5分离装置得到的 C5单烯烃馏分对间戊二烯石油树脂进行改性。对 C5单烯烃馏分的加入方式、加入量及加入后聚合温度、催化剂与溶剂用量等工艺参数对产品性能的影响进行了研究。结果表明 ,改性间戊二烯树脂与原树脂相比 ,在保持较高软化点的基础上 ,还具有较窄的相对分子质量分布和较低的熔融粘度等优点。

乙腈法分离异戊二烯过程中单烯烃脱除模拟与优化

采用ProII流程模拟软件对乙腈法分离异戊二烯单烯烃脱除过程进行模拟计算,并进行实验验证,模拟结果与验证实验结果相对误差小于6%,表明采用的数学模型可靠;系统地分析了理论板、n(乙腈)∶n(C5)和回流比等因素对乙腈法分离异戊二烯单烯烃脱除效果的影响,结合验证实验,得出了乙腈法分离异戊二烯单烯烃脱除过程适宜的工艺条件为:理论板130～135块,n(乙腈)∶n(C5)=4.8～5.2,回流比4～4.5。

应用QSPR方法计算单烯烃和二烯烃的摩尔体积

根据分子结构的特点 ,用距离矩阵和染色矩阵表征分子中基团的特性和连接性 ,通过探讨单烯烃和二烯烃的摩尔体积与分子结构间的定量关系 ,发展一种直接根据分子结构计算单烯烃和二烯烃摩尔体积的方法 .该方法将基团贡献法和拓扑方法有机地结合在一起 ,具有基团贡献法适用范围广和拓扑方法计算结果可靠的特点 .对 2 18种单烯烃和二烯烃 (C5到C4 0 )的计算结果表明 ,摩尔体积计算值与实验值的一致性令人满意 ,平均误差0 5 2 % .

单烯烃的密度与其分子结构之间关系的探讨

根据分子结构的特点,用结构信息法探讨了单烯烃的密度与其分子结构之间的关系,提出了一个结构基础明确的定量关系.对149种单烯烃的计算表明,计算值与实验值之间的一致性令人满意,平均误差0.518％。应用本文定量关系,不仅能够预测烯烃的密度,而且有助于揭示物质结构性能关系之间的奥秘。

单烯烃改性石油树脂技术研究

为了得到客户要求的石油树脂产品,控制产品熔融黏度小于350 m Pa·s(200℃),通过引入单烯烃的方式进行工艺改造,调整间戊二烯和单烯烃的比例,优化聚合反应参数,控制聚合反应温度在60~70℃,可以达到降低树脂的熔融黏度、提高树脂软化点和使树脂分子量分布变窄的目的;经过技改后生产所得的产品软化点控制在90~103℃之间,质量稳定。

单烯烃-碳九共聚树脂研发

在催化聚合工艺中引入单烯烃成功制备出低色度高软化点的碳九石油树脂,通过改变单烯烃的含量可调控树脂的软化点范围,扩宽了树脂的应用领域。

氯丁橡胶／聚单烯烃橡胶粘接用胶粘剂组成

据JP7268299介绍，题述胶粘剂有良好的初始粘接强度和出色的抗蠕变性能，即使反复暴露于水中仍能保持良好的粘接性能。它具有流动性，组成为：至少1种氯丁橡胶（A），至少1种单烯烃基橡胶聚合物（B），每100份（质量）（A＋B）中的（B）的用量为2～50份（质量），另外加入能使（A）和（B）溶解的溶剂。