近臨界水中若干有機(jī)合成反應(yīng)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(diǎn)使近臨界水自身具備了酸堿催化功能和能同時(shí)溶解有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的特性。這些特性使它既可作為有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的催化劑,又可用作反應(yīng)物和溶劑。其催化性能可使某些酸堿催化反應(yīng)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(yīng)為對(duì)象,

2、采用自行研制的高壓反應(yīng)裝置,對(duì)近臨界水中的若干有機(jī)合成反應(yīng)進(jìn)行了考察,以探索綠色化工過(guò)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(wú)催化水解生成苯甲醛的新方法。測(cè)定了壓力15MPa下,溫度240～320℃范圍內(nèi)肉桂醛水解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),由Arrhenius方程,擬合得到肉桂醛水解反應(yīng)的活化能為59.8 kJ/mol。2、測(cè)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(jí)反應(yīng)速率方程回歸得到

3、了不同溫度下的反應(yīng)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(shí)經(jīng)過(guò)對(duì)肉桂醛水解和苯甲醛穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián),建立了一個(gè)平行—連串反應(yīng)模型。3、研究了氨對(duì)近臨界水中肉桂醛水解反應(yīng)的加速催化作用,結(jié)果顯示NH3—NCW體系可作為一個(gè)新的環(huán)境友好的堿催化反應(yīng)介質(zhì)。測(cè)定了壓力15MPa下,溫度240℃時(shí)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(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),由Arrhen