近臨界水中若干有機合成反應的研究.pdf

1、近臨界水(Near-critical Water,NCW,指溫度在200℃～350℃之間的壓縮液態(tài)水),其電離常數(shù)大和介電常數(shù)小的特點使近臨界水自身具備了酸堿催化功能和能同時溶解有機物和無機物的特性。這些特性使它既可作為有機化學反應的催化劑,又可用作反應物和溶劑。其催化性能可使某些酸堿催化反應不必加入酸堿催化劑,避免酸堿的中和、鹽的處理等工序,避免環(huán)境污染;其溶解性能使之能用于替代有毒有害溶劑。本研究以肉桂醛水解和頻那醇重排反應為對象,

2、采用自行研制的高壓反應裝置,對近臨界水中的若干有機合成反應進行了考察,以探索綠色化工過程的新技術(shù)和新方法。1、建立了一種在近臨界水中肉桂醛無催化水解生成苯甲醛的新方法。測定了壓力15MPa下,溫度240～320℃范圍內(nèi)肉桂醛水解反應的動力學數(shù)據(jù),由Arrhenius方程,擬合得到肉桂醛水解反應的活化能為59.8 kJ/mol。2、測定了壓力15MPa下,溫度260～310℃范圍內(nèi)苯甲醛在近臨界水中的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。按一級反應速率方程回歸得到

3、了不同溫度下的反應速率常數(shù),經(jīng)Arrhenius擬合得到苯甲醛分解的表觀活化能為71.1 kJ/mol。同時經(jīng)過對肉桂醛水解和苯甲醛穩(wěn)定性動力學數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián),建立了一個平行—連串反應模型。3、研究了氨對近臨界水中肉桂醛水解反應的加速催化作用,結(jié)果顯示NH3—NCW體系可作為一個新的環(huán)境友好的堿催化反應介質(zhì)。測定了壓力15MPa下,溫度240℃時不同氨水加入量和一定氨水加入量不同溫度下(220～300℃)肉桂醛水解動力學數(shù)據(jù),由Arrhen