花椒多酚提取工艺响应面优化及动力学分析

以多酚收率为优化指标,对花椒中多酚的提取工艺进行研究,通过单因素试验考察处理温度、提取时间、溶剂体积分数、料液比和提取液pH值对多酚提取过程的影响。利用Box-Behnken响应面分析法优化多酚提取的最佳工艺条件为提取溶剂为乙醇溶液、溶剂体积分数48.23%、料液比1∶29.34(g/m L)、处理温度48.99℃、提取时间1.75 h、提取液pH 3,在此条件下进行5次平行实验,预测的多酚收率为55.06 mg/g。此外,研究不同温度下总酚的传质动力学,通过平板模型以Fick第一定律为基础建立了花椒多酚提取的动力学模型,并求解出速率常数、相对萃余率及活化能等关键模型参数,为花椒多酚提取的工厂放大和深入研究提供一定依据。

三甘醇溶液失活分析及降解特性研究

在利用XRD、IC和GC-MS检测三甘醇杂质成分的基础上,通过失活评价实验研究了不同含量的固体悬浮物、热稳定盐及有机杂质对三甘醇失活度的影响规律,利用热重分析法(TG)研究了三甘醇在氮气、氧气气氛下以不同升温速率进行的热降解和氧化降解行为,并采用Coats-Redfer法和分布活化能模型(DAEM)法求解三甘醇降解动力学模型。结果表明,Fe S、Mg^(2+)、Ca^(2+)、乙二酸和甘醇酸类是影响三甘醇失活的主要杂质,且杂质含量的提高会加剧失活程度;三甘醇热降解是级数为1的一步质量损失过程,而氧化降解是两段级数为1的质量损失过程,且氧化降解活化能远低于热降解活化能;升温速率的加快可促使三甘醇热解的初始温度、失重峰温度以及热解终温均向高温方向移动。通过对三甘醇的失活分析及降解特性研究可为进一步探索三甘醇降解机理和预防溶液失活提供理论基础。

唾液酸酶检测剂(X-Neu5Ac)的合成

以唾液酸为起始原料,在浓硫酸催化下进行甲酯化反应得到唾液酸甲酯,收率比文献方法提高了20%以上;再通过酰氯反应制得化合物4,收率由86.4%提高到98.9%;化合物4于四氢呋喃(THF)中在氢化钠作用下与化合物6进行缩合反应,最后在MeONa醇解与碱作用下水解得到目标产物唾液酸酶检测剂X-Neu5Ac.该合成过程采用浓硫酸催化的方法得到化合物2,原料易得,操作更安全简单,避免了使用昂贵的树脂或者危险性很高的重氮甲烷.在酰氯反应中采用一锅法同时实现了乙酰基保护和氯代反应.另外,对关键中间体7的合成反应条件进行了单因素实验优化,获得了最佳合成条件:反应温度为室温(25℃),加入溶剂量为每g底物20 m L溶剂,反应时间为10 h.通过X-Neu5Ac活性成分的应用研究,发现检测所得产物的稳定性和显色灵敏性均达到要求.采用~1H NMR,ESI-MS和HPLC-MS对产物进行了结构表征.

基于响应面分析法的CO_2-CH_4催化重整工艺优化

文中开展了对CO_2-CH_4催化重整制备合成气的工艺过程研究,以使用最广泛的负载型Ni/γ-Al_2O_3为催化剂,以CO_2的转化率和H_2/CO比为评价指标,利用单因素实验对CO_2与CH_4的转化率及产物H_2/CO的比例进行分析,得到适合F-T合成的低H_2/CO比的合成气。利用Box-Behnken响应面法对CO_2的转化率及H_2/CO比进行优化,得到双响应值下的最佳工艺条件为:CO_2/CH_4摩尔比为1.70,进料空速为8 227.78 h^(-1),反应温度为728.77℃。在双目标下,CO_2最大转化率与最小H_2/CO比分别为87.83%和0.949。在此条件下进行5次平行实验,得到CO_2转化率与H_2/CO比分别为87.89%和0.949。

固体酸法合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯的工艺优化

以1,4-丁二醇和丙烯酸为原料,采用制备的SO^2-4/TiO2-SnO2作为固体酸催化剂合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯（BDDA）。考察了酸醇物质的量比、催化剂用量、反应温度和反应时间对1,4-丁二醇转化率和BDDA产率的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面分析法对BDDA的合成工艺进行了优化。优化的工艺条件为：酸醇物质的量比2.62∶1.00,催化剂用量为1,4-丁二醇和丙烯酸总质量的8.88%,反应温度136.24℃,反应时间4.68h。考虑实际情况微调反应温度为136℃左右,进行5组重复性验证实验,得到BDDA的平均产率为88.12%。通过核磁共振氢谱确认产品为BDDA,其各项理化指标均符合相关标准,液相色谱纯度为95%~98%,酸值为0.133 mg KOH/g,明显优于标准品。

低温煤焦油加氢催化剂优选以及产物分布规律

以γ-Al_2O_3为载体,采用等体积浸渍法制备了4种不同镍钨质量比的Ni-W/γ-Al_2O_3催化剂,采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、程序升温脱附(NH_3-TPD)和扫描电镜(SEM)等方法对催化剂物化性质进行表征,在30 m L固定床反应器上对小于360℃低温煤焦油馏分油进行加氢实验,筛选出加氢效果较好的催化剂,并考察了加氢工艺条件对加氢产物分布情况及杂原子脱除效果的影响。结果表明,高温不利于油品轻质化且会降低噻吩类有机含硫物的脱除速率,但是有利于脱除难脱除的多环含氮物;高压可以抑制裂化反应和脱氢反应,增加汽柴油的收率,同时有利于提高多环含氮物的加氢饱和反应速率,进而提高脱氮率;低空速下进行加氢反应有利于杂原子脱除和油品轻质化。

磷脂酰胆碱在硅胶上吸附特性的研究

为了研究硅胶对磷脂酰胆碱(PC)的吸附特性,通过分析不同吸附等温线和PC质量浓度随时间变化曲线,筛选出等温吸附模型和动力学模型并对其进行验证,求取了吸附热力学参数。结果表明:Langmuir等温吸附模型拟合结果良好,相关系数R2均在0.99以上,Lagergren拟一级动力学模型求出的平衡吸附量Qe更接近实验值。所以,这2种模型能更好地描述整个吸附过程,相对误差均在5%以内,可信度较高。此外,整个吸附过程主要受液膜扩散控制,热力学参数ΔH为-18.51—-3.79 k J/mol,该吸附为放热过程;ΔG恒负,吸附过程自发进行;ΔS在低浓度范围内恒负,高浓度范围内恒正,主要是PC与氯仿在硅胶吸附位点存在竞争关系所导致。

γ-分泌酶抑制剂(LY411575)的合成工艺研究

对γ-分泌酶抑制剂(LY411575)的合成路线进行改进,新合成路线下该化合物的总收率为35%,比文献方法提高了16%;对关键中间体提前进行了手性拆分,从而使在制备最终产品的后3步反应中用到的原料减少了50%,降低了反应成本和最终产品的纯化难度.另外,对拆分过程中的主要因子进行了单因素实验,考察了各因素对产品的e.e.值和反应收率的影响.获得了最佳反应条件:D-(+)-二对甲基苯甲酰酒石酸为拆分试剂,甲醇作溶剂,加热到回流溶解,加入的溶剂量为每g底物12 m L,从回流降到室温所用时间控制在120 min,拆分的收率为40%,e.e.值为99%.

基于RCOO^(-+)N(CH_3)_3R'型两性树脂法的MDEA溶液离子净化研究

以RCOO^(-+)N(CH_3)_3R'为功能基团制备了一种两性交换树脂,对其孔结构、交换容量以及红外进行表征测试,通过阴阳离子的静态吸附实验,研究其对MDEA溶液中Fe^(3+)和C_2O_4^(2-)的等温吸附性能、吸附热力学以及动力学特性。结果表明,该树脂中两性基团含量基本相等,以介孔结构为主;等温吸附行为符合Langmuir模型,以内盐键为主要吸附位点等当量的吸附阴阳离子,对高价离子和有机酸根离子具有更高的吸附选择性;Fe^(3+)和C_2O_4^(2-)在两性树脂上的吸附符合以外扩散为控制步骤的Lagergren拟二级吸附模型,是混乱度减小的自发放热过程。