长链脂肪羧酸类化合物的合成研究开题报告
2020-04-15 17:40:38
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
中国脂肪酸行业20世纪80年代蹒跚起步,当时单厂规模仅几千吨甚至几百吨,过去数十年中国脂肪酸行业取得了长足的进步。目前,中国脂肪酸市场的总容量已达100万吨左右,市场供应主要通过在国内生产来满足,国外进口产品的比例有所下降。中国宏观经济良好的发展前景为脂肪酸行业的持续发展提供了很大机遇,发展速度之快超出了很多业内专家此前的预测,全国主要企业脂肪酸的产能已达145 万吨。中国脂肪酸市场大致可细分为高端、中高端、中低端、低端四个档次。其中,高端和中高端细分市场主要被嘉里油化、泰柯棕化等外资企业瓜分。虽然国内企业在中高端细分市场也占有一席之地,但多数国内企业的竞争优势只能局限在低端和中低端市场。中端市场将是未来竞争最激烈的细分市场,激烈的竞争要求各厂家充分发挥各自的竞争优势,如纵向一体化、横向一体化等。摘要: 高纯度油酸是重要的精细化工产品。混合脂肪酸选择性加氢在化学工业中是一个非常重要的环节
摘要: 高纯度油酸是重要的精细化工产品。混合脂肪酸选择性加氢在化学工业中是一个非常重要的环节同时也是生产高纯度油酸的合理途径。
以雷尼镍作催化,对混合脂肪酸进行选择性加氢正交试验和单因素水平试验, 对所得产品进行凝固点测定和韦氏法碘值测定后得出最佳反应条件: 在温度 200 ℃、压力0.6 mpa、时间 1 h、催化剂 w(b)=0.6 %、搅拌 250 r/min 的条件下可使混和脂肪酸碘值从 120.84 降到 100 左右, 反应前后凝固点变化不大, 提高了油酸的纯度,同时也是生产高纯度油酸的合理途径。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本文在文献报道和前人工作的基础上,从烯酮式反应机理出发,以α-氯代十六酸的合成为模型,成功合成出高选择性的α-氯代长链(c12~c18)脂肪酸,并模拟工业化生产流程,对以氯磺酸为催化剂、氧气为自由基捕集剂的长链脂肪酸的α-氯代反应工艺条件进行了研究。主要得到以下结论:通过对目标产物进行红外、气相色谱/质谱、熔点测定、化学分析等手段定性分析,气相色谱法定量分析,成功建立了α-氯代长链(c12~c18)脂肪酸的分析方法。在优化色谱条件下,5 min内实现了原料与产品的基线分离。此分析方法可简便、快捷的用于长链脂肪酸α-氯代反应的跟踪和α-氯代长链脂肪酸产率的定量测定。以氯磺酸为催化剂,压缩空气中的氧气为自由基捕集剂,考察了反应体系中水分、氯磺酸加入量和加入方式、反应温度、氯气流速、搅拌速度、氧气与氯气的体积流量比、反应时间等重要参数对脂肪酸的α-氯代反应的影响,期望在合理利用原料及能源的基础上,提高α-氯代反应的选择性,尽量减少副反应产物α,α-双氯代产物的生成。在保证氯磺酸的催化活性不受影响的情形下,α-氯代脂肪酸的产率与氯磺酸加入量、氯气流速呈正比;实验条件下,α-氯代反应随碳链产度的增加其最佳反应温度也随之升高,100℃为α-氯代十六酸最佳反应温度;m (氯磺酸) : m (脂肪酸)= 2 %可以满足工业催化的需求,一次性添加氯磺酸,反应初期速度很快,反应后期α-氯代脂肪酸产率增加很缓慢,而分批添加氯磺酸,在整个反应过程中,产率都会一直增加,没有出现所谓的速率增长”停滞期”;机械搅拌适宜的搅拌速度为300 rpm,即线速度为47~49 m/min;反应中用压缩空气代替普氧,在保证充分捕集氯自由基的前提下减少其使用量,实验中保持氯气体积流量不变的条件下,v(cl2) : v(air) = 2:1为理想的体积流量比。在主反应釜后连接预反应釜可以提高氯气利用率。在各长链脂肪酸适宜的α-氯代反应工艺条件下,α-氯代长链脂肪酸(c12~c18)有较为理想的产率(gt;95%),而且有良好的重现性;对反应器适当放大(10倍),α-氯代反应亦有高的选择性,合成出高纯度的α-氯代脂肪酸。
在石油醚溶剂中 ,以摩尔比为 1∶3的不饱和植物油脂肪酸 (芥酸或油酸 )与浓硫酸为原料 ,在 lt;10℃的温度下进行了加成反应 (硫酸化反应 ) ,采用蒸馏反应的工艺技术 ,加成产物在水解的同时将溶剂石油醚蒸馏离开反应体系 ,水解介质的硫酸与水等体积。最后用乙醇重结晶提纯分别得到了 13(14) 羟基廿二酸和 9(10 ) 羟基十八酸 ,纯度高达 97% ,收率约为 75 %。
hen一volhard一zelinsky反应仅对羧酸的a-溴化有高的选择性,而沿用到a-氯化则产生β,γ或α,α-二氯代羧酸等难以分离的副产物。早年曾用烷基丙二酸与硫酰氯反应,然后脱羧制得c4到c12的a-氯代直链脂肪酸。该法若以丙二酸醋为原料,不仅全程总产率低,
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