納米碳酸鹽的制備及其化學(xué)反應(yīng)行為的研究.pdf

1、乙醇鈉等是有機(jī)合成工業(yè)常用的強(qiáng)堿,但存在腐蝕嚴(yán)重、副反應(yīng)多、產(chǎn)品分離復(fù)雜、收率較低等缺點(diǎn),很多有機(jī)合成工業(yè)改用碳酸鹽尤其是碳酸鉀。但由于碳酸鉀堿性較弱,其參與的化學(xué)反應(yīng)具有高溫、高壓、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。由于特殊的物理、化學(xué)性能,納米材料的制備及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn),但納米碳酸鉀的制備及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用研究未見(jiàn)報(bào)道。本論文目的是制備納米碳酸鉀,取代傳統(tǒng)強(qiáng)堿,應(yīng)用于有機(jī)合成反應(yīng),實(shí)現(xiàn)有機(jī)合成的綠色化。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)

2、果如下:
　　1.采用高頻共振研磨機(jī)制備納米碳酸鉀,對(duì)影響納米碳酸鉀粒徑的因素進(jìn)行了考察。結(jié)果表明,濕法研磨比干法研磨制備的碳酸鉀粉體粒徑更小,質(zhì)子性有機(jī)溶劑利于濕法研磨制備碳酸鉀粉體,若加入少量月桂酸,碳酸鉀粉體的粒徑會(huì)進(jìn)一步降低。在無(wú)水乙醇中加入碳酸鉀物質(zhì)的量0.3％的月桂酸,可以制備平均粒徑為98nm的納米碳酸鉀,其中小于100nm的納米碳酸鉀顆粒占75%。測(cè)試表明,在質(zhì)子性有機(jī)溶劑中納米碳酸鉀表現(xiàn)出較強(qiáng)的堿性,可以取代乙醇

3、鈉等強(qiáng)堿促使丙二酸二乙酯與芐基氯進(jìn)行烴基化反應(yīng)。
　　2.以納米碳酸鉀取代乙醇鈉等強(qiáng)堿,研究了活潑亞甲基化合物與鹵代烴在非水有機(jī)溶劑中的烴基化反應(yīng),考察了反應(yīng)的不同影響因素。結(jié)果表明,質(zhì)子性有機(jī)溶劑利于反應(yīng)的進(jìn)行;不同的底物和鹵代烴,反應(yīng)活性有差異,對(duì)于Br,Cl-二鹵代烷烴,活潑亞甲基化合物可以與溴代烴發(fā)生選擇性烴基化反應(yīng)。在無(wú)水乙醇中50-80℃反應(yīng),活潑亞甲基化合物的單烴基化產(chǎn)品收率為82-90%,高于乙醇鈉法的收率。

4、>　　3.以納米碳酸鉀取代乙醇鈉等強(qiáng)堿,研究了雙酚A等二羥基酚類(lèi)化合物與鹵代烴在非水溶劑中的Williamson反應(yīng),考察了反應(yīng)的不同影響因素。結(jié)果表明,質(zhì)子性有機(jī)溶劑利于反應(yīng)的進(jìn)行,在質(zhì)子性有機(jī)溶劑中雙酚A等酚類(lèi)化合物的兩個(gè)羥基分步與鹵代烴進(jìn)行反應(yīng),與傳統(tǒng)強(qiáng)堿法不同。在無(wú)水乙醇中,控制適當(dāng)物料比,單酚基醚化合物收率在88%以上,二酚基醚化合物收率在95%以上。在無(wú)水乙醇中合成了雙酚A液體環(huán)氧樹(shù)脂,環(huán)氧值為0.4267-0.5324mo

5、l/100g,有機(jī)氯含量為0.088-0.372%,達(dá)到了工業(yè)品的技術(shù)指標(biāo),克服了傳統(tǒng)工藝環(huán)境污染嚴(yán)重、物料消耗高等缺點(diǎn)。
　　4.以納米碳酸鉀取代氫氧化鉀等強(qiáng)堿,研究了活潑亞甲基化合物與二硫化碳在非水溶劑中的縮合反應(yīng),考察了反應(yīng)的不同影響因素。結(jié)果表明,質(zhì)子性有機(jī)溶劑利于反應(yīng)的進(jìn)行,底物的結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)有顯著的影響。在無(wú)水乙醇中30-40℃反應(yīng),產(chǎn)物烷基化后的產(chǎn)品收率為83-90%,高于強(qiáng)堿法的收率。以異硫氰酸甲酯和硝基甲烷為主要原