α-芳酮酸的酯化反应研究

发布时间：2017-07-27 17:17

  本文关键词：α-芳酮酸的酯化反应研究

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【摘要】：α-芳酮酸及其酯是一种重要的有机合成中间体,在医药合成、农药、功能护肤化妆、生物代谢以及功能材料构成等方面都有着十分重要的应用。论文以苯甲酰甲酸和甲醇的酯化反应为典型反应,主要研究了Hβ、HZSM-5、SAPO-34、 MCM-41对苯甲酰甲酸甲酯催化合成的比较,以及用SO_4~(2-)/SnO_2-HY作为催化剂催化合成苯甲酰甲酸甲酯。研究发现几种分子筛催化剂均表现了较好的催化活性,提高了酯化反应的产率,其中HY的催化性能最高。在HY催化下,以环己烷作为带水剂,反应物苯甲酰甲酸和甲醇的摩尔比为1：2.5,加入催化剂0.08 g,在78℃下反应5 h,此时苯甲酰甲酸甲酯的收率可达到97.4%,而且催化剂稳定性较好,可重复使用5次以上。以SO_4~(2-)/SnO_2-HY催化合成苯甲酰甲酸甲酯,对催化剂的制备工艺进行优化,得到的最优条件是：溶液的pH=8,水解时间为2 h,硫酸浸渍液浓度为3mol/L,焙烧温度为500℃,活化时间为4 h。将在此条件下制备的催化剂用于苯甲酰甲酸甲酯的合成反应中,对其合成工艺进行优化,并对其寿命进行了考察。得到的最优条件是：反应物苯甲酰甲酸和甲醇的摩尔比为1：1.5,催化剂用量为反应物质量的6%,在78℃下反应5 h,苯甲酰甲酸甲酯的收率高达98.1%,并且催化剂可以重复使用4次。用高效液相色谱、红外光谱和核磁谱图对合成产物进行分析,证实了产物是苯甲酰甲酸甲酯。
【关键词】：α-芳酮酸 苯甲酰甲酸 苯甲酰甲酸甲酯 分子筛 酯化
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.25
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-27
• 1.1 概述16
• 1.2 α-芳酮酸酯在有机合成中的应用16-21
• 1.2.1 α-芳酮酸酯还原成α-羟基芳酮酸酯16-17
• 1.2.2 α-芳酮酸酯与金属有机物的加成反应17-18
• 1.2.3 α-芳酮酸酯与端基炔烃及活性烯的加成反应18-19
• 1.2.4 α-芳酮酸酯胺化还原反应19
• 1.2.5 α-芳酮酸酯与硝化物的Henry反应19
• 1.2.6 α-芳酮酸酯与醛酮的缩合反应19-20
• 1.2.7 α-芳酮酸酯合成杂环化合物20-21
• 1.3 酯化反应催化剂的研究进展21-25
• 1.3.1 液体无机酸催化剂21
• 1.3.2 相转移催化剂21-22
• 1.3.3 分子筛催化剂22-23
• 1.3.4 杂多酸催化剂23
• 1.3.5 固体超强酸催化剂23-24
• 1.3.6 离子交换树脂催化剂24-25
• 1.3.7 离子液体催化剂25
• 1.4 本文研究的意义及内容25-27
• 第二章 分子筛催化苯甲酰甲酸甲酯合成的比较27-46
• 2.1 实验试剂和仪器27-28
• 2.2 分子筛催化剂的制备与改性28-29
• 2.2.1 HY分子筛催化剂的制备28-29
• 2.2.2 HZSM-5分子筛催化剂的制备29
• 2.2.3 金属改性HY分子筛催化剂的制备29
• 2.3 实验方法29
• 2.4 结果与讨论29-45
• 2.4.1 带水剂的选择30
• 2.4.2 不同催化剂对反应的影响30-31
• 2.4.3 反应物摩尔比对反应的影响31-34
• 2.4.4 催化剂用量对反应的影响34-37
• 2.4.5 反应时间对反应的影响37-40
• 2.4.6 HY催化正交实验40-41
• 2.4.7 微波对反应的影响41-42
• 2.4.8 金属改性HY催化剂对反应的影响42-43
• 2.4.9 分子筛催化酯化的反应机理43-44
• 2.4.10 HY催化剂重复使用性能44-45
• 2.5 小结45-46
• 第三章 SO_4~(2-)/SnO_2-HY催化苯甲酰甲酸甲酯合成46-64
• 3.1 实验试剂和仪器46
• 3.2 实验方法46-47
• 3.2.1 SO_4~(2-)/SnO_2-HY分子筛催化剂的制备46-47
• 3.2.2 实验步骤47
• 3.3 催化剂制备条件对酯化反应的影响47-50
• 3.3.1 pH值对催化活性的影响47-48
• 3.3.2 水解时间对催化活性的影响48
• 3.3.3 硫酸浓度对催化活性的影响48-49
• 3.3.4 焙烧温度对催化活性的影响49-50
• 3.3.5 活化时间对催化活性的影响50
• 3.4 反应条件对酯化反应的影响50-55
• 3.4.1 反应摩尔比对酯化反应的影响51
• 3.4.2 催化剂用量对酯化反应的影响51-52
• 3.4.3 反应时间对酯化反应的影响52-53
• 3.4.4 微波加热时间对酯化反应的影响53-54
• 3.4.5 微波功率对酯化反应的影响54-55
• 3.4.6 催化剂的使用寿命55
• 3.5 SO_4~(2-)/SnO_2-HY催化反应机理55-56
• 3.6 表征分析56-62
• 3.7 小结62-64
• 第四章 结论64-65
• 参考文献65-71
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况71-72
• 附录72-74

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本文编号：582518