多孔材料催化丙酮缩甘油合成研究进展

丙酮缩甘油是生物柴油行业新兴的高附加值衍生物,可以用作高性能增塑剂和汽柴油增强剂,具有低毒和可降解等诸多优点。如何高效实现丙酮缩甘油的高效和绿色合成一直是本行业需要解决的重大关键难题。本文从反应合成机理和多孔材料催化剂表面理化性质调控两个角度,详细分析了丙酮缩甘油反应过程机理和催化剂构效关系研究进展,生成丙酮缩甘油的反应机理主要包括BAS、LAS、BAS-LAS协同和酸碱协同催化反应机理,催化剂性能调控方法主要为负载金属氧化物、酸/盐改性和表面活性剂处理。未来该领域仍须在抑制催化剂水合极化失活方面进一步研究,提高催化剂抗盐抗杂性能,为未来丙酮缩甘油及其衍生物的低碳绿色合成工艺开发提供思路。

丙酮缩甘油的制备

将生物柴油生产副产物甘油加工成高附加值的丙酮缩甘油可以提高生物柴油的经济效益。采用干燥剂原位除水法,在无溶剂体系中,丙酮与甘油通过原位除水、酸催化缩合反应制备丙酮缩甘油,通过单因素实验以及正交实验考察了原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对甘油丙酮缩合反应的影响。实验表明GT-450阳离子树脂为合适的催化剂;优选实验条件(催化剂用量2 g?mol-1丙酮、反应温度80℃、反应时间1 h、丙酮与甘油的摩尔比为1:1.4)下,丙酮的转化率达到87.8%。

丙酮缩甘油的制备及其动力学研究

将生产生物柴油产生的副产物甘油加工成高附加值的丙酮缩甘油可以提高生物柴油的经济效益。采用干燥剂原位除水法,在无溶剂体系中,丙酮与甘油通过原位除水、酸催化缩合反应制备丙酮缩甘油。通过正交实验考察了丙酮与甘油摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间对丙酮与甘油缩合反应的综合影响,并探讨了缩合反应动力学。在催化剂用量为每摩尔丙酮3 g、反应温度80℃、反应时间1.0 h、丙酮与甘油摩尔比1∶1.4的条件下,丙酮转化率达到87.80%。该缩合反应为准二级反应,活化能Ea为35.58 k J/mol,频率因子为5.657×106。

利用固体催化剂制备丙酮缩甘油的工艺研究

以固体酸作为催化剂,以甘油和丙酮为原料合成丙酮缩甘油,考察了反应温度、反应时间、反应物配比、催化剂用量对反应的影响。实验结果表明,甲苯为带水剂,催化剂用量为甘油质量的6%,原料n(甘油)∶n(丙酮)为1∶3,反应时间为6 h,反应的温度为80℃,丙酮缩甘油的产率可达80%。本文采用固体酸作为催化剂,产品易分离且无需除酸,后处理简单。

丙酮缩甘油的合成研究

以甘油和丙酮为原料,经缩酮反应制备丙酮缩甘油.探讨了原料比、反应时间、催化剂用量、带水剂的选择及用量对产率的影响.合适的反应条件为:原料甘油∶丙酮=1∶3(物质的量比),反应时间5 h,催化剂用量为甘油质量的6%,丙酮作为带水剂,用量为V(甘油)∶V(丙酮)=1∶4.5,在最佳条件下,该步反应取得了85%左右的较高收率.

响应面法优化丙酮缩甘油合成工艺的研究

以甘油和丙酮为原料,对甲苯磺酸催化合成丙酮缩甘油。以响应面法优化合成工艺,考察物料比(甘油/丙酮)、反应时间、催化剂用量对丙酮缩甘油的得率的影响。结果表明,最佳合成条件为:物料比(甘油∶丙酮)为1∶5(摩尔比),催化剂用量为甘油用量的5%,反应时间5.5 h。在该工艺条件下,缩甘油的得率为90.52%。

渗透汽化工艺制备丙酮缩甘油研究

以丙酮和甘油作为原料,通过缩合反应制备绿色环保型溶剂,可以广泛应用于工业生产中。基于将其工业化放大做准备,本工作进行生产工艺优化:取用渗透汽化脱水工艺,催化剂选用Amberlyst-15树脂,用量为2wt%,渗透侧压加0.7~10 kPa,膜前压为0.26 MPa(G),投料摩尔比为1∶(2~4)(甘油∶丙酮)。通过GC-MS对产品进行表征,并将得到的产品进行涂料成膜性能测试,结果表明制备的丙酮缩甘油可以代替涂料用醇醚类助剂产品。

基于NaIO_(3)转化NaIO_(4)回用合成S-甘油醛缩丙酮及其寡聚研究

S-甘油醛缩丙酮是合成手性药物的重要中间体。以L-抗坏血酸为原料,经缩酮化,硼氢化钠还原,高碘酸钠氧化制得S-甘油醛缩丙酮,收率为46.8%;探讨了含碘酸钠母液转化成高碘酸钠以循环套用,回收率为83.90%;初步考察了S-甘油醛缩丙酮的聚合度与时间的关系,并推测其寡聚化合物的结构和反应机理;用^(1)H NMR、IR和LC-MS等对化合物结构进行表征。

S-甘油醛缩丙酮的合成及其Wittig反应

以L-抗坏血酸为原料合成了S-甘油醛缩丙酮;研究了S-甘油醛缩丙酮的Wittig反应立体选择性.

(S)-甘油醛缩丙酮的新合成方法

(S)-甘油醛缩丙酮是一种用来合成一些手性药物和具有光学活性的天然产物的重要前体,本文以L-抗坏血酸为原料,经高压氢化还原、缩合反应、氧化剂氧化等步骤合成(S)-甘油醛缩丙酮。同时考察了不同的反应条件对产品收率的影响。

(R)-甘油醛缩丙酮的合成及Wittig反应选择性

D-(R)-甘油醛缩丙酮是近年来研究的很多的一种用来合成一些手性药物和具有光学活性的天然产物的重要前体.用Lew is酸无水ZnC l2作为催化脱水剂,D-甘露醇与丙酮缩合反应合成二异亚丙基缩合物,然后用NaIO4氧化断键制备D-(R)-甘油醛缩丙酮,该方法具有产率高、价廉、环境友好等优点.主要研究了(R)-甘油醛缩丙酮W ittig反应的立体选择性.

(+)-甘油醇缩丙酮合成工艺的研究

研究了以无水氯化锌为催化剂,D-甘露醇与丙酮缩合反应合成二异亚丙基缩合物的最适宜反应条件,产率可达65%。并通过NaIO4氧化断链,NaBH4还原得到(+)-甘油醇缩丙酮。分析了每步反应产物各组分的情况,发现副产物对目标产物的合成并无影响。

S-(-)-甘油醛缩丙酮的制备新方法

以L-阿拉伯糖为手性原料,分别经Wittig反应、丙酮叉保护和高碘酸钠氧化合成标题化合物,3步总收率79%。该方法起始原料便宜易得,反应条件温和,操作简便,收率高。所有化合物结构经1HNMR、13CNMR、IR和MS进行了结构表征。

甘油缩丙酮的合成研究

以甘油与丙酮为原料,以氨基磺酸为催化剂,合成甘油缩丙酮。考察了原料物质的量比、反应时间和催化剂用量等因素对产品收率的影响。最佳工艺条件为:甘油用量为7 mL(约0.1 mol),n(丙酮)∶n(甘油)=4.0,氨基磺酸用量为甘油质量的4%,石油醚与甘油体积相同,回流反应4.5 h。该条件下,产品收率可高于86%。

(R)-甘油醛缩丙酮羟基磺酸盐的制备及其Wittig反应性

(R)-甘油醛缩丙酮是重要的生物活性物质的重要中间体或前体,针对其易自聚和氧化反应的缺点,研究解决其储存问题具有实际意义。以D-甘露醇为原料和2,2-二甲氧基丙烷(DMP)作缩合剂,在氯化亚锡催化下得到1,2:5,6-二氧-异亚丙基-D-甘露醇,然后用NaIO_4氧化断链合成(R)-甘油醛缩丙酮粗品,不经分离直接与焦亚硫酸钠反应合成了[(4R)-2,2-二甲基-1,3-二氧环戊烷-4-基]羟基甲磺酸钠(缩写为羟基磺酸钠),并研究了羟基磺酸钠与Wittig试剂Ph_3P=C(CH_3)COOEt的反应性,当羟基磺酸钠与Ph_3P=(CH_3)COOEt摩尔比为1∶1.2,于DCM中Wittig反应产物收率为41.1%,采用FTIR、~1H NMR和^(13)C NMR表征了目标化合物的结构。

高纯度单硬脂酸甘油酯合成研究

高纯度单硬脂酸甘油酯合成研究石祖芸，徐敬柱，洪朝 ，吕德水，石明孝（浙江大学化工系，杭州３１００２７）（浙江大学分析测试中心，杭州３１００２７）关键词：甘油缩丙酮，基团保护，甘油α－单硬脂酸酯１前言单硬脂酸甘油酯（以下简称单甘酯）是一种多元醇型非离子?..

智能调湿水凝胶材料的设计及其在微环境湿度调控方面的应用

微环境的湿度调控对于维持材料的结构性能具有十分重要的意义,然而目前关于微环境湿度调控的研究很少。针对此,本论文通过分子结构设计,制备了一种可智能调湿的水凝胶材料,将其用于微环境的湿度调控。首先通过“一锅法”混合丙烯酰胺(AM)、丙酮缩甘油(Sol)和氯化锂(LiCl)制备PAM-Sol-LiCl水凝胶。PAM-Sol-LiCl拥有良好的三维立体网络结构,为水凝胶中水分的吸收和释放提供了良好的通道。该水凝胶拥有良好的透光性(透光率高达90%),可满足使用者的观察需求。相对于传统的PAM水凝胶,PAM-Sol-LiCl有更好的力学性能,拉伸强度可达0.24 MPa,压缩强度可达1.2 MPa。三维立体网络间的动态物理相互作用(静电相互作用、氢键作用)使PAM-Sol-LiCl具有良好的保水性,8 d质量保留率仍为85%(30℃,65%RH)。进一步探究了水凝胶对微环境的调湿效果,在高湿度条件下(90%RH)水凝胶通过吸收水分使微环境湿度在78%RH平衡,在低湿度条件下(40%RH)通过释放水分使微环境湿度在66%RH左右平衡,表明PAM-Sol-LiCl可智能调节微环境湿度。这项研究为微环境湿度的调控提供了一种新的策略。

油酸单甘酯的二步法合成工艺研究

报道了一种改进的油酸单甘酯的二步合成法。首先用酶法催化丙酮缩甘油与油酸进行酯化反应合成油酸丙酮缩甘油,然后将合成的油酸丙酮缩甘油在Amberlyst-15树脂的催化下断裂甘油保护基合成油酸单甘酯。考察了溶剂添加量、酶添加量、反应温度和反应时间对产物中油酸丙酮缩甘油含量的影响。结果表明最优的反应条件为:油酸与丙酮缩甘油摩尔比1∶1,0.5 mL二氯甲烷,8%的Novozym 435脂肪酶(占底物的总质量),60℃下反应6 h。在最优反应条件下,粗产物中含有91.7%的油酸丙酮缩甘油。粗产物油酸丙酮缩甘油进一步在Amberlyst-15树脂的催化下在甲醇中断裂甘油保护基得到油酸单甘酯,粗品油酸单甘酯经正己烷结晶、水洗纯化后,油酸单甘酯的含量从72.6%提高到95.8%。

(S)-普萘洛尔的立体选择性合成

以光学活性（R）-1，2-缩丙酮甘油为原料，分别经对甲基苯磺酰氯酯化，α-萘酚亲核取代，环状亚硫酸酯化及异丙胺基化等五步反应，合成出（S）-普萘洛尔，总收率41％，光学纯度98％e.e。

低共熔溶剂制备虾壳基固体酸及其催化性能研究

采用盐酸-氯化胆碱-乙二醇酸性低共熔溶剂(Acid Deep Eutectic Solvent,ADES)为浸渍体系,对虾壳粉(SS)进行处理以固载磷钨酸(HPW),得到磷钨酸@虾壳型固体酸(ADES-HPW-SS)。结合多种表征手段证明,DES对虾壳材料较强的浸润能力有助于改变虾壳结构,以稳定固载HPW,而酸性组分可有效脱除虾壳的碳酸钙组分以保持HPW的酸性和结构稳定性。以甘油和丙酮的缩合反应评价固体酸的催化性能,结果表明在较温和的反应条件下(反应温度50℃,丙酮和甘油摩尔比3∶1),ADES-HPW-SS在2 h内即可实现97.1%的甘油转化率,且产物主要为丙酮缩甘油。