基于臭氧氧化的乙醛酸乙酯和正丁酯的合成研究
本论文以臭氧作为氧化剂,分别采用臭氧氧化-还原和臭氧氧化-酯化法,对乙醛酸乙酯和乙醛酸正丁酯的合成进行了研究。 首先,本论文以马来酸二乙酯为原料,以乙酸乙酯为溶剂,以Pd/C为催化剂,采用臭氧氧化.还原法对乙醛酸乙酯的合成进行了研究,通过考察臭氧化温度、臭氧化时间、还原温度、氢气压力、催化剂的用量、还原时间对反应的影响,对工艺条件进行了优化,获得较佳的工艺条件为:臭氧化温度20℃、臭氧化时间80min、还原温度25℃、氢气压力4MPa、m(钯碳):m(马来酸二乙酯)=0.09:1、还原时间5h。在上述条件下,马来酸二乙酯的转化率接近100%,产品收率≥85.0%,产品纯度≥96.6%。然后采用IR、1H NMR等方法对产物进行了表征。 其次,以马来酸二正丁酯为原料,以乙酸乙酯为溶剂,以Pd/C为催化剂,采用臭氧氧化-还原法对乙醛酸正丁酯的合成进行了研究,,通过考察臭氧化温度、臭氧化时间、还原温度、氢气压力、催化剂的用量、还原时间对反应的影响,对工艺条件进行了优化,得到的较佳工艺条件为:臭氧化温度20℃、臭氧化时间100min、还原温度25℃、氢气压力4.Mpa、还原时间6h和m(钯碳):m(马来酸二正丁酯)=0.09:1。在上述条件下,马来酸二正丁酯的转化率为100%,产品收率≥78.0%,产品纯度≥97.0%。采用IR和1H NMR对产物结构进行了表征。 第三,以马来酸酐和乙醇为原料,以对甲苯磺酸为催化剂,以环己烷为带水剂,采用臭氧氧化-酯化法对乙醛酸乙酯的合成进行了研究。首先通过臭氧氧化-水解法对乙醛酸—水合物的合成进行了研究,获得了较好的结果,通过IR对产物结构进行了表征,证明产品结构正确。然后对酯化反应过程进行了研究,通过对醇酸摩尔比、环己烷用量、催化剂用量、反应时间和反应温度等因素的考察,优化反应条件,并得到较佳的反应条件:n(乙醇):n(—水合乙醛酸)=6:1,环己烷用量50ml/0.1mol乙醛酸,催化剂用量为乙醛酸质量的1.5%,反应时间为1.5h,反应温度为90℃。在上述条件下,乙醛酸转化率均在97.5%以上,乙醛酸乙酯收率超过76.5%。通过IR对产物结构进行了表征。 最后,以乙醛酸—水合物和正丁醇为原料,以对甲苯磺酸为催化剂,以环己烷为带水剂,采用酯化法对乙醛酸正丁酯的合成进行了研究。通过对醇酸摩尔比、环己烷用量、催化剂用量、反应时间和反应温度等因素的考察,优化反应条件,并得到较佳的反应条件:n(正丁醇):n(—水合乙醛酸)=3:1,环己烷用量50ml/0.1mol乙醛酸,催化剂用量为乙醛酸质量的1.5%,反应时间为90min,反应温度为90℃。在上述条件下,乙醛酸转化率均在98.0%以上,乙醛酸正丁酯收率超过76.8%。采用IR对产物结构进行了表征。
乙醛酸乙酯;乙醛酸正丁酯;合成工艺;臭氧氧化剂;结构表征
青岛科技大学
硕士
化学工艺
刘福胜
2012
中文
TQ225.24
69
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）