己二酸的相转移催化合成研究开题报告

 2022-12-16 21:45:26

1. 研究目的与意义

己二酸是目前应用较为广泛的二元酸,具有脂肪族二元羧酸的通性。众多研究表明,己二酸不仅是尼龙666的合成原料,也是可塑剂、纤维、食品添加剂等工业化制造生产的重要原料。

己二酸在工业上普遍称为肥酸,是广泛存在于动植物体内的一类最有应用价值的脂肪族二元羧酸。己二酸已经在诸多领域经获得了广泛的应用,但目前仍然以尼龙领域为主。如尼龙66盐、尼龙66树脂和尼龙66纤维等产品的生产,不仅改善了人们的生活质量,也推动了其下游产品的蓬勃发展。同时,由于其有低毒、弱刺激、不宜吸潮等性能,目前已得到美国食品药物管理局已经批准并广泛应用于食品领域。

己二酸主要用作尼龙66和工程塑料的原料,也用于生产各种酯类产品,还用作聚氨基甲酸酯弹性体的原料,各种食品和饮料的酸化剂,其作用有时胜过柠檬酸和酒石酸。

己二酸也是医药、酵母提纯、杀虫剂、粘合剂、合成革、合成染料和香料的原料。己二酸酸味柔和且持久,在较大的浓度范围内pH值变化较小,是较好的pH值调节剂。GB2760-2007规定,本品固体饮料,其最大使用量是0.01g/kg;也可用于果冻和果冻粉,用于果冻的最大使用量为0.01g/kg;用于果冻粉时,可按冲调倍数增加使用量

本文针对己二酸的合成方法进行了研究,重点对环己烷法合成己二酸的研究现状进行概述,并指出己二酸合成中存在的问题 ,给出了相应解决方案和合理展望。通过对己二酸工业合成方法中苯酚法、环己烷法和环己烯法的综述发现,在众多合成己二酸的方法中,苯酚法是最早的工业合成方法之一。但该方法合成的己二酸污染问题十分严重,因而该方法已基本废除。环己烷法合成的己二酸技术相对成熟,合成方法成本低廉,产品收率较高、纯度较高,但污染问题依然十分严重。环己烯法是目前世界上生产己二酸较为领先的方法,生产过程绿色环保,具有十分广阔的应用前景。因此,为获得更高的产率和选择性,同时更符合绿色化学理念,以水为反应介质,采用相转移法催化环己烯合成己二酸将受到越来越多研究者的青睐。

合成己二酸的传统工业方法如,环己烷法、环己烯法、丁二烯法等,虽然历经数十年的发展,但依然存在着或温室气体NO2的大量排放,或副产物过多、安全系数低,或工艺条件苛刻等一系列问题。特别是随着石油等化石资源的不断消耗以及人们对环境保护问题的持续关注,己二酸绿色合成技术也受到了越来越多学者的关注。己二酸绿色合成技术发展现状如何?现有己二酸合成技术能否通过技术优化适应可持续发展潮流?这些问题不仅影响着研究者的研究方向,也影响着我国己二酸工业生产的发展方向。因此论文的重点放在己二酸合成技术和工业生产现状上,这对我国己二酸工业合成的发展具有理论意义。

从己二酸工业化生产角度看,我国己二酸生产技术领先世界绝大多数国家。据中国产业信息网报道,截至2020年1月,我国高达58.8%的厂商采用更加绿色环保的环己烯法生产己二酸,而国外仅有5.7%的厂商采用环己烯法,高达94.3%的国外厂商仍以污染严重、收率很低、安全系数不高的环己烷法生产己二酸。

纯的己二酸为白色粉末状单斜晶体,有固定熔沸点及密度,能升华。因为己二酸分子中,亲油基团的比重比亲水基团大,在有机溶剂中能有比在水中更大的溶解度。用水溶解己二酸后,己二酸的溶解度受温度的影响,温度升高,溶解度也随之增大。有研究表明,当温度由28℃升至78℃时,其溶解度可增大约20倍。

从己二酸工业化生产角度看,我国己二酸生产技术领先世界绝大多数国家。据中国产业信息网报道,截至2020年1月,我国高达58.8%的厂商采用更加绿色环保的环己烯法生产己二酸,而国外仅有5.7%的厂商采用环己烯法,高达94.3%的国外厂商仍以污染严重、收率很低、安全系数不高的环己烷法生产己二酸。

2. 研究内容与预期目标

研究内容

不同相转移催化剂,在碱性条件下合成己二酸的研究。

预期目标

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3. 研究方法与步骤

1、运用有机合成的方法,一步完成环己醇到己二酸的转化。

2、控制实验条件,相转移催化极为单一变量,研究不同催化剂对反应的影响

3、利用调节PH值,重结晶,过滤和萃取等纯化手段,完成对产物己二酸的提纯。

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4. 参考文献

[1] Zhuanglong Dong. Journal of Pingyuan University. Vol.21 No.5 Oct 2004

[2] National Institute of Advanced Industrial Science and TechnologyEP1544190, 2005, A1

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5. 工作计划

一、2022.3.1-2022.3.19

接受毕业论文任务书,查阅参考文献,完成开题报告。

二、2022.3.22-2022.3.26

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