芴催化氧化合成芴酮的綠色工藝研究.pdf

1、本文以二甲苯和水為溶劑、堿為催化劑、季銨鹽為相轉(zhuǎn)移劑、空氣為氧化劑、相轉(zhuǎn)移法催化氧化芴合成芴酮，各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)的優(yōu)化結(jié)果為:水浴溫度50℃，40％NaOH溶液，相轉(zhuǎn)移試劑可選氯化四丁基銨，芴的二甲苯飽和溶液與水溶液的體積比5∶1，芴與相轉(zhuǎn)移劑摩爾比100∶1，攪拌速率300 r/min，通氣速率300*2 mL/min。該反應(yīng)條件下，芴100％轉(zhuǎn)化為芴酮和水。
　　測定了原料芴與產(chǎn)物芴酮在二甲苯中的溶解度，并以此為依據(jù)構(gòu)建了芴懸浮于

2、二甲苯中的四相相轉(zhuǎn)移催化氧化芴合成芴酮的新體系。在芴的投料量是飽和溶液3倍時(shí)，芴仍可100％轉(zhuǎn)化為芴酮。這一方法減少了二甲苯的使用，大幅度提高了反應(yīng)釜的利用率。
　　在四相相轉(zhuǎn)移催化氧化芴合成芴酮的新反應(yīng)體系基礎(chǔ)上，提出了一次結(jié)晶和二次結(jié)晶兩種分離工藝。其中，一次結(jié)晶分離工藝簡單，二次結(jié)晶分離工藝可直接獲得純度為100％的芴酮，其量是總芴酮量的70％，可滿足高純度芴酮的需求。
　　結(jié)合不同結(jié)晶分離工藝，設(shè)計(jì)了溶劑、催化劑、相

3、轉(zhuǎn)移劑的回收工藝，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)輔助原材料的循環(huán)利用。
　　考察了芴酮精制的方法，提出二甲苯、工業(yè)乙醇、環(huán)己烷為溶劑的重結(jié)晶方法，其中環(huán)己烷法的收率達(dá)80％以上。
　　測定了芴與芴酮的共熔相圖，最低共熔點(diǎn)約為70℃，組成摩爾濃度50％比50％。提出了以熔融體為有機(jī)相、堿液為水相的相轉(zhuǎn)移催化氧化芴合成芴酮新的反應(yīng)體系，芴100％轉(zhuǎn)化成芴酮。由此，實(shí)現(xiàn)了用少量芴酮引發(fā)大量芴轉(zhuǎn)化成芴酮的新反應(yīng)工藝。新反應(yīng)工藝完全避免了有機(jī)溶劑的使用，