超臨界流體具有特殊的理化性質(zhì),以超臨界流體作為溶劑或反應物的超臨界態(tài)反應有著廣泛的應用。3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBOH)是一種重要的有機合成中間體,在混凝土聚羧酸外加劑和仿生農(nóng)藥合成中應用廣泛。目前較先進的合成工藝是無催化Prins反應,即異丁烯在超臨界狀態(tài)下與甲醛反應制備MBOH。本文通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)對多聚甲醛解聚液(PA)進行鑒定,發(fā)現(xiàn)其主要成分為甲醇、甲氧基甲醇和少量的甲醛縮二甲醇、二聚甲醛縮甲醇、二聚甲醛縮二甲醇、三聚甲醛縮二甲醇和三乙胺等。本文以超臨界狀態(tài)的異丁烯為溶劑和反應物,在溫度513～543K和壓力15～20MPa條件下,在反應釜中對異丁烯和甲醛無催化合成MBOH的反應進行了系統(tǒng)研究。通過GC-MS和核磁共振波譜(NMR)確定了反應的主要副產(chǎn)物為甲酸甲酯、甲酸3-甲基-3-丁烯-1-醇酯、3-亞甲基-1,5-戊二醇、(E)-3-甲基-2-戊烯-1,5-二醇、(Z)-3-甲基-2-戊烯-1,5-二醇。考察了不同PA進料速率對反應的影響,發(fā)現(xiàn)PA進料速率越大,由甲醛產(chǎn)生的副反應越多,MBOH的選擇性越低。適當簡化后建立了主要反應的動力學模型;通過...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 文獻綜述
    1.1 超臨界流體概述
        1.1.1 臨界點與超臨界流體
        1.1.2 超臨界流體的應用
        1.1.3 超臨界流體的特點
        1.1.4 超臨界態(tài)反應概述
    1.2 3-甲基-3-丁烯-1-醇概述
    1.3 MBOH的合成
        1.3.1 以甲代烯丙基氯為原料合成MBOH的方法
        1.3.2 以異戊二烯為原料合成MBOH的方法
        1.3.3 以異丁烯和甲醛為原料合成MBOH的方法
        1.3.4 其它MBOH合成方法
    1.4 MBOH合成的反應機理
    1.5 文獻小結及本文研究內(nèi)容
2 多聚甲醛解聚反應產(chǎn)物的研究
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器與實驗裝置
    2.3 解聚反應實驗與分析
        2.3.1 多聚甲醛解聚反應的實驗步驟
        2.3.2 解聚液中甲醛的定量分析方法
        2.3.3 解聚液成分的定性分析方法
        2.3.4 多聚甲醛的解聚機理
        2.3.5 解聚產(chǎn)物結構的鑒定
    2.4 本章小結
3 超臨界條件下異丁烯和PA反應的研究
    3.1 實驗試劑
    3.2 實驗儀器與實驗裝置
    3.3 MBOH合成實驗與分析
        3.3.1 超臨界條件下異丁烯和PA反應的實驗步驟
        3.3.2 反應產(chǎn)物的定性分析
        3.3.3 反應產(chǎn)物的定量分析
        3.3.4 反應網(wǎng)絡
        3.3.5 PA進料速率對反應的影響
        3.3.6 溫度對反應的影響
        3.3.7 動力學數(shù)據(jù)的擬合
    3.4 本章小結
4 結論與展望
    4.1 研究結論
    4.2 展望
參考文獻
作者簡歷及在學期間所取得的科研成果



本文編號：3749739