羟基新戊醛直接电氧化合成羟基新戊酸的研究

在硫酸水溶液中 ,以质子交换膜为隔膜 ,以羟基新戊醛为原料 ,在 Pb O2 电极上直接电氧化制取羟基新戊酸 .研究了羟基新戊醛浓度、p H、温度及氧化电位对目标产物选择性和电流效率的影响 .结果发现 ,p H对产物选择性和电流效率的影响最大 .选择性最高可达 92 .6% ,电流效率最高可达 61 .4% .用高效液相色谱分析反应过程中原料和产物的浓度变化 .通过熔点、红外光谱和元素分析对分离提纯后的产物进行了表征 .

羟基新戊醛在Ti/Sb_2O_5-SnO_2电极上的电氧化研究

在以质子交换膜为隔膜的电解槽内,以硫酸为支持电解质,羟基新戊醛为原料,在Ti/Sb2O5-SnO2电极上直接电氧化制取羟基新戊酸.线性扫描伏安曲线显示,加入羟基新戊醛使氧化电流密度明显提高,表明Ti/Sb2O5-SnO2电极对羟基新戊醛氧化有电催化作用.通过恒电位电解实验研究羟基新戊醛浓度、pH、温度及阳极电位对生成羟基新戊酸选择性和电流效率的影响,结果表明,pH对选择性和电流效率影响最大.

无隔膜电解槽内羟基新戊醛的间接电氧化

在无隔膜电解槽内,电解溴离子生成溴单质作为氧化剂,氧化羟基新戊醛为羟基新戊酸。研究了pH、反应温度、反应物浓度和阳极电位对电流效率及选择性的影响。结果表明,在无隔膜电解槽内,以Br-/Br2为媒质的间接电氧化法可以制取羟基新戊酸,电流效率最高可达61 9%,选择性可达90%。

羟基新戊醛在PbO_2-SPE组合电极上的电氧化研究

采用热压-电镀法制得PbO2-固体高聚物电解质(SPE)组合电极.通过伏安曲线和槽压与过电位曲线的测量,研究羟基新戊醛在该组合电极上电氧化行为.通过PbO2-SPE组合电极在阳极液中有、无液相支持电解质及不同阴极液情况下的循环伏安曲线和线性伏安曲线比较,证明该组合电极对羟基新戊醛氧化有较好的电催化作用.

羟基新戊醛的间接电氧化研究

在离子交换膜电解槽内 ,将电解溴离子生成的溴单质作为氧化剂 ,使羟基新戊醛变成羟基新戊酸 .研究了反应温度、 p H、反应物浓度及阳极电位对电流效率和选择性的影响 .结果表明 ,槽内式间接电氧化法制取羟基新戊酸的电流效率和选择性都较高 ,电流效率可达 91 .4% .选择性一般在 90 %以上 .

B助剂对Cu基催化剂羟基新戊醛加氢反应性能的影响

采用并流共沉淀法制备了系列硼改性Cu-Zn-Al催化剂,并利用ICP、XRD、低温氮气吸脱附和H2-TPR等手段对制备的催化剂进行了表征,考察了不同量硼的添加对Cu-Zn-Al催化剂催化羟基新戊醛加氢生成新戊二醇反应性能的影响。结果表明:适量硼的引入有利于提高催化剂的比表面积,促进活性组分氧化铜的还原及活性相Cu的分散。当硼的添加量为0.5%(质量分数)时,B改性的Cu-Zn-Al催化剂具有最高的催化活性,在反应压力3.0 MPa、反应温度110℃、氢醛比(摩尔比)10∶1、液时空速1.0 h-1下,HPA转化率和NPG选择性分别达到100%和96.7%。

羟基新戊醛加氢制新戊二醇催化剂及工艺

采用均匀沉淀法制备了4种金属氧化物（Co、Mn、Ni、Zn）修饰的Cu/Si O2催化剂,并用于催化羟基新戊醛（HPA）低压下加氢合成新戊二醇（NPG）,在固定床连续反应装置上研究了不同助剂及反应条件对催化剂性能的影响。其中,Co修饰的Cu/Si O2催化剂,在压力0.10~0.62 MPa、反应温度90℃、HPA质量分数11.24%、n（H2）∶n（HPA）=4∶1和液时空速1.4 h-1的条件下,羟基新戊醛转化率大于99.0%,新戊二醇选择性接近100%。利用XRD、BET和TG表征了不同助剂修饰前后催化剂的物化特性。结果表明：经Co修饰后的催化剂并没有改变Cu O的晶相结构,而且阻止了Cu O晶粒生长,同时增强了活性组分和载体之间的相互作用。

羟基新戊醛合成工艺及其动力学

羟基新戊醛是合成多种精细化学品的重要中间体。以叔胺溶液为催化剂,利用正交实验法优化了甲醛异丁醛缩合制备羟基新戊醛的工艺条件,并考察了缩合反应动力学。由正交实验结果得到最佳反应条件为:催化剂的用量为3%质量分数,反应温度75℃,甲醛与异丁醛的物质的量之比为1.1:1,反应压力0.3 MPa,反应时间80 min,在此条件下产物收率可达98.33%。动力学的研究结果表明:缩合主副反应的表观活化能分别为40.801 k J/mol和64.088 k J/mol;主反应对异丁醛、甲醛反应级数分别为1和1.2,副反应对羟基新戊醛的反应级数为2。通过残差分析和统计检验,表明动力学模型是适定的。

羟基新戊醛加氢合成新戊二醇催化剂及工艺研究

采用沉淀法制备了四种不同铜负载量的加氢催化剂,以氢氧化钠为沉淀剂,以碱性硅溶胶作为载体,比较了不同铜含量催化剂的活性。在固定床上考察了在不同条件下羟基新戊醛的转化率和新戊二醇的选择性,在反应压力2.5 MPa,氢醛比为10,反应温度为100℃,液时空速1.0 h-1,催化剂铜负载量为15%条件下,羟基新戊醛转化率达94%,新戊二醇选择性达99%。

微通道反应器内合成羟基新戊醛

采用Vapourtec公司的Flow Chemistry System微通道反应器,研究了甲醛和异丁醛在三甲胺的催化下合成羟基新戊醛(HPA)的反应,考察了反应温度、原料配比、催化剂用量、停留时间对异丁醛转化率和HPA选择性的影响。获得的较优反应工艺条件为:反应温度为120℃、停留时间为150 s、催化剂三甲胺的用量为2%、n(甲醛)∶n(异丁醛)=1.05。在该优化工艺条件下,异丁醛的转化率为97.4%,HPA的选择性为94.3%。与传统间歇釜式工艺相比,连续流微通道反应器通过大幅提高体系的反应温度大大缩短了反应停留时间。

甲醛和异丁醛缩合加氢合成新戊二醇的研究

对甲醛与异丁醛(IBD)缩合制羟基新戊醛(HPA)及HPA加氢制新戊二醇(NPG)进行了研究。以有机胺为催化剂,通过反应工艺条件的优化,异丁醛与甲醛缩合反应中IBD的转化率大于99%,HPA的选择性大于96%。在HPA加氢制NPG反应中,详细考察了铜基加氢催化剂的制备工艺和反应条件对HPA加氢制NPG反应的影响。结果表明,在较优反应条件下,HPA的转化率大于99%,NPG的选择性大于97%,且加氢催化剂稳定性良好,连续运行2000h未见明显失活。

羟基新戊酸的电化学合成

在质子交换膜电解槽中,以PbO2 为阳极,以羟基新戊醛为原料,利用直接电氧化方法合成羟基新戊酸。通过四因素三水平正交实验,得到最佳合成条件:pH=1,阳极电位1 65V,反应物浓度0 22mol/L,反应温度15℃。在此条件下,该反应的选择性达到91 6%,电流效率达到56 9%。研究发现,在4个影响因素中,pH对选择性和电流效率的影响最大。通过耗竭性电解实验,得到消耗电量与转化率的关系,可以由消耗电量近似地估算反应物的转化率。

溴氧化法合成羟基新戊酸反应条件的研究

以羟基新戊醛为原料,以溴为氧化剂制取羟基新戊酸。研究了反应温度、pH、反应物摩尔比、反应物浓度及反应时间与产率、转化率及选择性的关系,并对产品进行了表征。结果表明,溴氧化法合成羟基新戊酸的最佳工艺条件是溴与羟基新戊醛的浓度相等且大于0 1mol/L,pH=0～2,反应温度50℃,反应时间大约2h;最高色谱产率91 0%,分离后化学收率82 4%,选择性可达95%以上。

新戊二醇的合成

探讨了新戊二醇(NPG)的用途以及最优化的合成路线,使用自制的钯/分子筛、镍/分子筛催化剂对甲基丙烯醛加氢以及羟基新戊醛(HPA)加氢反应进行了研究,实验表明,采用甲基丙烯醛为起始原料来生产新戊二醇,催化剂的单程寿命长、新戊二醇收率高,达到国内外同等研究水平。

Fmoc(S)2-氨基-2-甲基戊-4-烯酸的合成路线改进

设计合成手性非天然氨基酸。制备了五元内酯环,亲电取代后得到差相异构体。通过重结晶得到单一构型的产物,经酸水解制备得到目标产物。结果得到的非天然氨基酸经1H NMR鉴定、旋光鉴定并与标准值比对。对于已有的氨基酸合成路线进行优化,以新戊醇氧化的方法制备新戊醛,合成路线稳定可靠并节约了成本,制备了(S)2-氨基-2-甲基戊-4-烯酸,产物的ee值为69.7%。

镍/氧化铝加氢催化剂的制备及性能研究

羟基新戊醛(HPA)的加氢多采用贵金属和铜系催化剂,为了更好地降低催化剂生产成本和操作成本,分别对比了共沉淀法和浸渍法制备的镍/氧化铝催化剂,并以HPA为原料,在固定床装置上考察了系列催化剂加氢合成新戊二醇(NPG)的催化性能。采用X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附(BET)、一氧化碳脉冲吸附等方法进行表征,结果表明,浸渍法制备的20%镍/氧化铝催化剂,比表面积较大,金属分散性好,且催化剂中的镍物种易被还原,其反应性能良好。在相对较温和的反应条件下,即反应温度为103℃、反应压力为3 MPa、液时空速为1 h^(-1)、氢醛物质的量比为10时,HPA转化率为100%,NPG选择性为99.3%。在1000 h的长周期评价过程中,该催化剂保持了较好的活性,具有更好的工业化前景。

高效的新戊二醇的制备方法及装置

本发明公开了一种高效的新戊二醇的制备方法及装置。更具体地,本发明公开了一种制备新戊二醇的方法,其中的方法包括添加羟基新戊醛溶液和氢气加氢反应器,包括一个加氢催化剂,其中羟基新戊醛解决方案包括6wt%至30wt%的羟基新戊醛、70wt%的新戊二醇、10wt%至30wt%的酒精,和10wt%至30wt%的水,和一个装置。

新戊二醇缩合加氢生产工艺及其装置

本发明公开了一种新戊二醇缩合加氢生产工艺,包括如下步骤:1)缩合:异丁醛与甲醛的甲醇水溶液缩合反应,缩合混合产物进入缩合循环塔分离,羟基新戊醛由缩合循环塔进入加氢反应器,气相组分回流至原料混合区混合后,进入缩合反应器;2)加氢:羟基新戊醛与氢气加氢反应,产物进入气液分离罐,气相组分回流入加氢反应器,液相新戊二醇粗产物,进入皂化反应器。