利用发酵液中丁二酸铵合成丁二酸酯的研究开题报告
2020-04-14 16:34:43
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
当前,丁二酸酯多采用化学法生产,原料都来自不可再生的石油资源,在生产过程中也会产生大量的污染。在化学工业中,由于需要降低由石化方法产生的污染,绿色技术越来越成为一种趋势,因此需要研究出一种既可利用再生资源又无污染的生产方法。与传统化学方法相比,微生物发酵法生产丁二酸酯具有诸多优点:生产成本具有竞争力;利用糖这种可再生的农业资源和二氧化碳作为原料,摆脱了对石化原料的依赖;减少了化学合成工艺对环境的污染;开辟了温室气体二氧化碳的利用的新途径。
丁二酸酯包括丁二酸单酯和丁二酸双酯,这些单酯和双酯化合物除了能直接应用于食品、药物合成、功能性合成材料等领域外,还能通过自己特殊的分子结构而衍生出一系列的新的化合物,广泛应用于药物、有机颜料等行业。目前工业上用的比较多的丁二酸酯主要为丁二酸单乙(甲)酯和丁二酸二乙(甲)酯。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题要研究出一种利用醇解从丁二酸铵盐制备丁二酸酯的方法,该方法制备方法简单,工艺条件温和,流程合理,副反应少,产品纯度高。解决了传统合成方法耗能大,对环境污染严重,腐蚀设备等问题,符合绿色化学要求。
本课题设计了一系列发酵液中的丁二酸铵与乙醇、正丁醇在不同的反应温度、丁二酸铵浓度、反应物摩尔比、反应时间、催化剂类型及催化剂用量等条件下的实验,从而研究和探索出丁二酸酯新型酯化方法的最佳反应条件和催化剂。
实验及分析方法(以乙醇为例):在50ml的烧瓶中加入一定摩尔比的丁二酸铵、乙醇及新型催化剂(按丁二酸铵质量计算),油浴加热,恒温反应一定时间后停止反应。趁热过滤,滤饼为催化剂,可以回收后再生重复利用。无色透明滤液为丁二酸二乙酯和过量乙醇以及反应生成水的混合物。将混合物用气相色谱仪进行分析,得出丁二酸二乙酯的含量,进而得出转化率。