發(fā)布時間：2020-07-25 12:57

【摘要】：中國作為農(nóng)業(yè)大國,怎樣在單位土地面積上提高農(nóng)作物產(chǎn)量的話題一直備受關(guān)注,在生態(tài)環(huán)保的理念下促進(jìn)作物新陳代謝、增強(qiáng)植物免疫力、提高作物產(chǎn)品質(zhì)量就成了突出問題。因此,研究并發(fā)展毒性低、效率高的新型植物生長調(diào)節(jié)劑就至關(guān)重要。新型植物生長調(diào)節(jié)劑復(fù)硝酚鈉具有低毒、高效、無殘留、無公害等特點,可以廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物的整個生命周期,其最主要的成分是5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉。本文選用三步反應(yīng)法合成5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉:將愈創(chuàng)木酚經(jīng)乙�；�、硝化和水解來得到目的產(chǎn)物。對合成工藝中水解反應(yīng)時,相轉(zhuǎn)移催化劑的使用進(jìn)行了研究考察,并測定了5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉的工程數(shù)據(jù)。首先,用更安全的濃硝酸替換發(fā)煙硝酸同冰乙酸混合作為硝化劑,制備水解反應(yīng)所需原料5-硝基乙酰愈創(chuàng)木酚,并采用單因素法和正交試驗設(shè)計探索乙酰愈創(chuàng)木酚硝化反應(yīng)的最優(yōu)化方案:乙酰愈創(chuàng)木酚與硝酸的摩爾配比為1:8.1,乙酰愈創(chuàng)木酚與冰乙酸的摩爾配比為1:6.4,硝酸用量35 mL、冰乙酸用量35 mL、反應(yīng)溫度50℃、反應(yīng)時間2.0 h,受硝酸濃度的限制,5-硝基乙酰愈創(chuàng)木酚產(chǎn)率最高僅可達(dá)35.37%,純度為93.09%。提高了實驗的安全性,減小了使用發(fā)煙硝酸產(chǎn)生危險的概率。第二步,從常見的聚醚類和季銨鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑中,篩選出了4000目聚乙二醇,促進(jìn)了水解反應(yīng)的有效進(jìn)行,并通過響應(yīng)面分析法確定了以5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉的產(chǎn)率為響應(yīng)值的較佳反應(yīng)條件為:催化劑用量為水解原料5-硝基乙酰愈創(chuàng)木酚質(zhì)量的7%、反應(yīng)溫度42.16℃、反應(yīng)時間為2.52 h。在上述條件下,5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉的產(chǎn)率達(dá)91.36%。然后,對5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉的工程數(shù)據(jù)進(jìn)行了測定。使用汽液雙循環(huán)釜法(ROSE)測定了制備5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉過程中涉及到的愈創(chuàng)木酚+乙酰愈創(chuàng)木酚二元物系在壓力為13.50(±0.5)kPa時的汽液平衡數(shù)據(jù),用Aspen Plus流程模擬軟件對實測數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬,結(jié)果表明NRTL、UNIQUAC和Wilson三種溶液模型均可以用來預(yù)測愈創(chuàng)木酚+乙酰愈創(chuàng)木酚二元物系的汽液平衡數(shù)據(jù)。最后,用熱分析儀(DSC和TG-DTA)考察了5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉的非等溫?zé)岱纸猬F(xiàn)象,并用Flynn Wall Ozawa(FWO),Kissinger和?atava-?esták三種熱分析方法對5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,確定出該物質(zhì)的非等溫?zé)岱纸獾臋C(jī)理,其機(jī)理函數(shù)的積分形式為:g(α)=[-ln(1-α)]~2,同時根據(jù)熱力學(xué)性質(zhì)的計算原理,計算得到5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉熱分解反應(yīng)過程中的活化能E=0.1448 kJ·mol~(-1),指前因子的對數(shù)lgA_k=13.91 min~(-1),焓變ΔH~≠、熵變ΔS~≠和吉布斯自由能變ΔG~≠分別為-5.079 kJ·mol~(-1),1.136 J·mol~(-1)·K~(-1)和708.404 kJ·mol~(-1)。用氧彈量熱儀測定并計算出5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓4719.10 kJ·mol~(-1)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓8331.21 kJ·mol~(-1)。用DSC熱分析儀測定了溫度在295.15-433.15 K范圍內(nèi)的比熱容,并根據(jù)掃描數(shù)據(jù)用最小二乘法進(jìn)行回歸計算得到5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉的比熱容與溫度間的關(guān)系式為:C_p/J·mol~(-1)·K~(-1)=0.1060T+53.8477,(R~2=0.9993)。以上研究填補(bǔ)了5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉在工程數(shù)據(jù)方面的空白,為工業(yè)化應(yīng)用發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ452
【圖文】：

3備方法的研究現(xiàn)狀、Franz P 和 Glen E 將分別為乙�；磻�(yīng)、硝和－OH 都是強(qiáng)供電子，減少了副產(chǎn)物的產(chǎn)iharu 和 Nikko K 等人[，再用酸化的 CH3CN方法收率低，設(shè)備成本利用率過低，違背了酯硝基經(jīng)甲烷催化后發(fā) 5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉分子ular structural formula of 5

613-70-7）分子式為 C9度為 1.14 g/cm3（25 ℃酮等常見有機(jī)溶劑，具隨有香豆素與香蘭素的構(gòu)式見圖 1.3。圖 1.2 愈創(chuàng)木酚分子結(jié)構(gòu)式e molecular structural formu 1.3 乙酰愈創(chuàng)木酚分子結(jié)olecular structural formula o

并伴隨有香豆素與香蘭素的香氣子結(jié)構(gòu)式見圖 1.3。08-24-7）分子式為 C4H6O3，分子量液體，密度為 1.08 g/cm3（25 ℃于氯仿和乙醚等常見有機(jī)溶劑，緩酸乙酯。主要用于生產(chǎn)醋酸纖維劑等。具體分子結(jié)構(gòu)式見圖 1.4。圖 1.3 乙酰愈創(chuàng)木酚分子結(jié)構(gòu)式The molecular structural formula of guaia

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本文編號：2769856