固體過(guò)氧酸氧化環(huán)己酮合成ε-己內(nèi)酯工藝的研究.pdf

1、ε-己內(nèi)酯(ε-CL)是一種重要的有機(jī)合成中間體，主要用于合成聚己內(nèi)酯和與其它酯類(lèi)共聚或共混改性。聚己內(nèi)酯的生物相容性、無(wú)毒性、藥物透過(guò)性和生物降解性在材料、環(huán)保和醫(yī)用方面的應(yīng)用前景，使作為單體的ε-己內(nèi)酯合成研究愈加重要。
　　 本論文采用固體過(guò)氧丁二酸(PSA)氧化環(huán)己酮合成ε-己內(nèi)酯，克服了過(guò)氧酸法不安全和H202間接氧化法反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、收率低的缺點(diǎn)。
　　 研究主要內(nèi)容有:(1)在無(wú)催化劑存在下，采用70％的雙氧水

2、為氧化劑，氧化丁二酸酐制備高活性的固體過(guò)氧酸，并通過(guò)碘量法分析PSA純度;(2)利用制備出的PSA氧化環(huán)己酮合成ε-己內(nèi)酯，并利用單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)合成工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，提高環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率、ε-己內(nèi)酯的收率和選擇性;(3)對(duì)合成ε-己內(nèi)酯析出的固體進(jìn)行反應(yīng)精餾脫水，制備丁二酸酐粗產(chǎn)品，并對(duì)合成工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，以提高粗丁二酸酐的收率;(4)對(duì)制備的粗丁二酸酐進(jìn)行重結(jié)晶，以提高丁二酸酐的純度，從而實(shí)現(xiàn)原料的循環(huán)利用，并通過(guò)熔點(diǎn)、紅外、核磁對(duì)其結(jié)構(gòu)

3、進(jìn)行表征。也對(duì)重結(jié)晶工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，以提高重結(jié)晶收率;(5)選取適合分離體系的Aspen模型，對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行精餾分離模擬。
　　 結(jié)果表明:(1)采用70％的雙氧水氧化丁二酸酐可制備出高活性固體過(guò)氧酸，其中PSA純度為78.82％;(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定合成ε-己內(nèi)酯優(yōu)化工藝參數(shù)為n(PSA)∶n（環(huán)己酮）=2:1（環(huán)己酮用量9.8g，PSA用量26.8g），乙酸用量70mL，反應(yīng)溫度40℃，反應(yīng)時(shí)間3h。此時(shí)，環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率、ε-己

4、內(nèi)酯收率和選擇性分別為98.08％、97.45％和99.36％;(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定制備粗丁二酸酐優(yōu)化工藝參數(shù)為溶劑用量70mL(固體用量30g)，帶水劑用量為15mL，反應(yīng)溫度190℃～210℃，脫水時(shí)間1h。此時(shí)，粗丁二酸酐的收率達(dá)到78.67％;(4)通過(guò)熔點(diǎn)、紅外、核磁確定重結(jié)晶產(chǎn)物為丁二酸酐，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定重結(jié)晶優(yōu)化工藝參數(shù)為溶劑用量40mL(粗酸酐用量14g)，重結(jié)晶溫度90℃，重結(jié)晶時(shí)間1h。此時(shí)，丁二酸酐的回收率達(dá)到85.7