甘油氢氯化反应的羰基固化的非均相催化剂研究用开题报告
2020-04-14 16:34:47
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.甘油氢氯化法制备二氯丙醇的研究进展
二氯丙醇(dcp)是合成环氧氯丙烷(ech)和环氧树脂的重要有机中间体。传统二氯丙醇的生产主要是基于氯气和石化原料丙烯在高温下生产的,该方法耗氯高,废水中含有机氯多,同时依赖原本就紧缺的石化原料。而采用甘油与氯化氢反应制备二氯丙醇具有明显的成本和环保优势,不使用氯气,氯化副产物较少,同时操作条件缓和,”三废”少,既减少了对石油的依赖,又能够促进生物柴油业的顺利发展[1]。
甘油氢氯化制备环氧氯丙烷最早是由berthelot采用盐酸与粗甘油反应后,再用碱液水解后发现的[2] 。甘油和氯化氢在无催化剂的条件下可以发生自催化反应,但是反应速度较慢,130℃下反应10h,主要产物仍为3-氯丙二醇[3] 。reboul[4] 发现向甘油中添加等体积的乙酸,反应速率会得到明显提升。在乙酸作为催化剂时,醇羟基在羧酸作用下质子化,甘油首先与羧酸发生酯化反应,生成羧酸甘油酯。氯离子再与羧酸甘油酯相结合,生成一氯丙醇,同时羧酸催化剂也被释放出来。一氯丙醇在催化剂的作用下,继续酯化、氯化、释放催化剂的过程,最终合成二氯丙醇。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题主要研究甘油氯化制备二氯丙醇过程中新型非均相催化剂的制备和性能。
拟制备羧基改性的介孔硅催化剂应用于甘油氢氯化反应中。通过实验结果与表征结果对催化剂的催化性能进行分析。
羧基改性介孔硅分子筛:通过一步法引入氰基(-cn),水热合成,再通过氧化-cn至-cooh,回流除模板剂,过滤,干燥。