本文關鍵詞：離子液體介入的烯類、乳酸酯類可再生資源的催化轉化　出處：《湖南師范大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 納微尺度銅金屬有機框架 乙酰丙酮氧釩 生物質 過氧化氫 離子液體

【摘要】：隨著石化資源的日益匱乏,如何將可再生資源轉變成可用的化工產品已經(jīng)成為了近十年來的研究熱點之一。離子液體作為新型綠色介質、催化劑或助劑,在有機合成等領域已得到了廣泛研究。茴香腦是我國盛產的茴香油可再生資源的重要組分。α-蒎烯是重要的可再生資源松節(jié)油的主要成分之一。乳酸乙酯可由葡萄糖或淀粉等發(fā)酵、酯化得到。因此,利用來源豐富的烯類、乳酸酯類可再生資源合成具有高附加價值的精細化工產品具有重要的意義。本論文研究了離子液體介入的茴香腦、α-蒎烯以及乳酸乙酯的催化轉化,取得了良好的研究效果。主要內容如下:(1)通過水熱法及沉淀法合成了納微尺度銅金屬有機框架材料催化劑并進行了FT-IR、TG及TEM表征。系統(tǒng)考察了催化劑、助劑、溶劑種類及用量等因素對茴香腦氧化制備茴香醛的影響。結果表明,以H3BTC(均苯三甲酸)為配體時制備的催化劑Cu-BTC-1性能較佳,兩親性咪唑類離子液體[C12mim]Cl有利于提高催化劑Cu-BTC-1的反應性能及穩(wěn)定性。以Cu-BTC-1為催化劑、30%H2O2為氧化劑、丙酮為介質、5.0 mol%[C12mim]Cl為助劑,在最優(yōu)條件下茴香腦的轉化率為74.8%-91.5%,茴香醛的選擇性達到93.5%-94.6%。納微尺度Cu-BTC-1催化劑體現(xiàn)了良好的重復使用性能。(2)以乙酰丙酮氧釩為催化劑,30%H2O2為氧化劑,離子液體為助劑,研究了α-蒎烯直接合成水合蒎醇的反應�？疾炝穗x子液體、溶劑、溫度、反應時間等因素對催化性能的影響。結果表明,[C4min]Cl/VO(acac)2/H2O2形成的反應體系具有氧化還原-Lewis酸雙重催化功能,易使α-蒎烯經(jīng)氧化、異構、水合等步驟得到水合蒎醇。在n(H2O2):n(α-蒎烯):n(VO(acac)2):n(離子液體)=2.5:1:0.01:0.03、丙酮為溶劑、30 oC反應6 h條件下,α-蒎烯轉化率為91.2%,主要產物水合蒎醇與馬鞭草烯酮的選擇性分別為52.0%和13.6%。(3)通過置換法一步合成了系列可用于乳酸乙酯乙�；磻墓δ芑被犭x子液體催化劑,并對催化劑進行了FT-IR以及1HNMR表征。采用單因素優(yōu)化法得到適宜的反應條件為:以丙氨酸離子液體為催化劑,催化劑用量為乳酸乙酯的5.0 mol%,n(乳酸乙酯):n(乙酸酐)=1:1.2,回流反應6 h,目標產物乳酸乙酯乙酸酯收率為99.4%。
[Abstract]:With the increasing shortage of petrochemical resources, how to convert renewable resources into usable chemical products has become one of the hotspots of research in the past ten years. As a new type of green medium, catalyst or auxiliaries, ionic liquids have been widely studied in the field of organic synthesis. Aniseed is an important component of the renewable resources of fennel oil in China. Pinene is one of the main components of the important renewable resources of turpentine. Ethyl lactate can be fermented and esterified by glucose or starch. Therefore, it is of great significance to synthesize fine chemical products with high added value by using renewable resources of rich sources of alkenes and lactic acid esters. This paper studied the ionic liquids in anethole, alpha pinene and catalytic conversion of ethyl lactate, achieved good research results. The main contents are as follows: (1) the nano scale copper metal organic frame material catalyst was synthesized by hydrothermal method and precipitation method, and the characterization of FT-IR, TG and TEM was carried out. The effects of catalysts, auxiliaries, kinds and dosage of solvents on anisaldehyde production by anisaldehyde were investigated. The results showed that the Cu-BTC-1 prepared by H3BTC (benzene three carboxylic acid) as ligand had better performance, and the two affinity imidazolium ionic liquid [C12mim]Cl was beneficial to improve the performance and stability of Cu-BTC-1 catalyst. With Cu-BTC-1 as catalyst, 30%H2O2 as oxidant, acetone as medium and 5 mol%[C12mim]Cl as assistant, under optimal conditions, the conversion rate of aniseed is 74.8%-91.5%, and the selectivity of anisaldehyde reaches 93.5%-94.6%. The nano scale Cu-BTC-1 catalyst shows good reuse performance. (2) with vanadyl acetylacetonate as catalyst and 30%H2O2 as oxidant, ionic liquids as additives on the direct synthesis of alpha pinene sobrerol reaction. The effects of ionic liquid, solvent, temperature, reaction time and other factors on the catalytic performance were investigated. The results show that the [C4min]Cl/VO (ACAC) 2/H2O2 reaction system formed with -Lewis double acid redox catalytic function, the alpha pinene sobrerol obtained by oxidation and isomerization, hydration and other steps. In n (H2O2): n (alpha pinene): n (VO (ACAC) n (2): =2.5:1:0.01:0.03 ionic liquid), acetone as solvent, 30 oC 6 h reaction conditions, pinene conversion rate of 91.2%, the main products of selective sobrerol and Verbenone respectively. 52% and 13.6%. (3) a series of functional amino acid ionic liquid catalysts for acetylation of ethyl lactate were synthesized by one-step substitution. The catalysts were characterized by FT-IR and 1HNMR. The optimum reaction conditions were obtained by single factor optimization: alanine ionic liquid was used as catalyst, the amount of catalyst was 5 mol% of ethyl lactate, n (ethyl lactate): n (acetic anhydride) =1:1.2, reflux reaction was 6 h, and the yield of target product ethyl lactate was 99.4%.
【學位授予單位】：湖南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36

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本文編號：1341583