双酚A型聚碳酸酯的合成与性能研究进展

对双酚A型聚碳酸酯的合成与性能进行了系统综述.详细介绍了光气法、氧化羰化法和酯交换法催化合成聚酯方面的研究进展,分析了催化剂和反应工艺条件对聚醋合成的影响,指出各种合成方法存在的优缺点.酯交换法是非光气合成聚酯的重要方法,其中包括碳酸二苯酯(DMC)法和碳酸二甲酯(DMC)法.在DPC合成法中,副产物苯酚的脱挥比较困难,往往需要在高温低压条件下进行,因此在缩聚过程中常常伴随副反应发生,造成产品质量下降.DMC是合成DPC的重要原料,开发DMC直接合成聚碳酸酯,避免了中间体DPC的合成,减少了反应步骤.与DPC法相比较,DMC法中副产物甲醇脱挥比较容易,但该反应平衡转化率低,因此需要选择合适的工艺条件促进平衡移动.此外,在聚酯性能和改性方面也进行了系统分析,展望了合成和改性的研究前景.     

碳酸苯甲酯歧化反应动力学的研究

碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换反应合成碳酸二苯酯(DPC)技术,已逐渐成为有机合成工业中的热门课题之一,而碳酸苯甲酯(MPC)既是该反应的中间产物又是主要副产物,其本身又发生歧化反应生成DPC和DMC。碳酸苯甲酯歧化反应的速率和转化率直接影响碳酸二苯酯的产率。研究碳酸苯甲酯歧化反应动力学,不仅有助于对DMC与苯酚酯交换反应规律的深入了解,而且可以从理论上指导该反应催化剂的筛选。实验结果表明,碳酸苯甲酯歧化反应动力学方程为:rMPC=0.0146CMPC-0.0577CDMC(mol·L-1·min-1),说明正、逆反应均为一级。     

有机锡均相催化反应蒸馏合成碳酸二苯酯

通过对碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换法反应蒸馏合成碳酸二苯酯(DPC)的研究,筛选合适的催化剂和寻找最佳的工艺条件,为DPC的工业化打下基础。实验结果表明,在常压下,温度145℃,原料配比n(PhOH)∶n(DMC)=3∶1,n(PhOH)∶n(催化剂)=1∶0.012,反应时间10h,碳酸二甲酯总转化率为32.04%,DPC产率为18.00%,碳酸苯甲酯(MPC)产率为14.04%,DPC的选择性为56.18%,而且无苯甲醚和CO2生成,所选催化剂二丁基二月桂酸锡的催化性能明显优于路易斯酸。     

Ni/Al水滑石催化DMC与苯酚的酯交换反应研究

通过水热合成法制备了Ni/Al水滑石催化剂,并测试了其催化DMC与苯酚酯交换反应的性能,考察了沉淀剂和镍铝摩尔比对Ni/Al水滑石活性的影响。结果发现,Ni/Al水滑石具有较好的酯交换催化活性,且以尿素为沉淀剂制备的Ni/Al水滑石晶型较好,目标产物的选择性也较高。进一步研究表明,均一的水滑石物相对酯交换反应的催化活性有利,在镍铝摩尔比为1:1,n(Urea):n(NO3-)=1:1,100℃水热合成条件下制备的催化剂的催化活性最好,碳酸二甲酯(DMC)的转化率为20.2%,甲基苯基碳酸酯(MPC)和碳酸二苯酯(DPC)的收率分别为13.1%和3.8%。     

PbO均相催化反应精馏合成碳酸二苯酯的研究

通过对碳酸二甲酯(DMC)与苯酚(PhOH)酯交换法反应精馏合成碳酸二苯酯(DPC)的研究，筛选合适的催化剂和寻找最佳的工艺条件，为将来DPC的工业化打下基础。实验结果表明：在常压下，温度110～195℃范围内，当原料配比n(PhOH)：n(DMC)=2：1，n(PhOH)：n(催化剂)=1：0．016，反应时间10h，碳酸二甲酯转化率为32．63％(mol)，DPC产率为25．01％(mol)，碳酸苯甲酯(MPC)产率为7．62％(mol)，DPC的选择性为76．65％，且无苯甲醚生成。所选催化剂PbO的催化性能明显优于路易斯酸和二丁基二月桂酸锡。     

TiO2负载SnCl2催化酯交换合成碳酸二苯酯

采用浸渍法制备SnCl2/TiO2固体催化剂,考察了载体制备方法、SnCl2负载量、焙烧温度和焙烧时间等制备条件对其催化苯酚酯交换合成碳酸二苯酯反应的影响.结果表明,以水解法制备的TiO2栽体负载25%SnCl2,在450℃下焙烧2 h得到的催化剂活性最佳,苯酚转化率为39.15%,碳酸二苯酯选择性达到62.32%.N2吸附-脱附表征结果表明,载体比表面积和孔结构对DMC和苯酚酯交换反应的产物产率和产物分布有显著的影响,大比表面积大孔容的催化剂增加了活性组分负栽量,易于生成大分子的DPC,提高了PhOH转化率和DPC的选择性;而小比表面积小孔容的催化剂,催化活性低,且只易于生成小分子的MPC.傅里叶红外表征结果说明,催化剂中的活性组分SnCl2转变为SnO2是催化剂失活的一个重要原因.     

Salen-AlCl/n-Bu4NBr体系在催化酯交换中协同效应研究

碳酸二甲酯是一种有多种用途的环境友好化学品,主要由甲醇氧化羰基化法(非光气法)和甲醇光气法(光气法)合成,这两种方法都使用了剧毒或有毒的光气和一氧化碳.而酯交换法是一种可以在温和条件下合成碳酸二甲酯的方法.为此研究了Sa len-A l配合物体系催化碳酸乙烯酯与甲醇酯交换反应生成碳酸二甲酯的行为.证明了Sa len-A l配合物体系不仅是环氧烷烃与二氧化碳合成碳酸乙烯酯的优良催化剂,而且也能很好地催化后续酯交换反应.发现最佳催化剂是Sa len-A lC l/n-Bu4NB r,它们间存在协同效应.测得最佳反应条件是温度120℃、反应时间2 h、n(M eOH)∶n(PC)=8∶1、催化剂摩尔分数为0.4%.     

钛酸铅催化碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应

用水热法制备了焦绿石型的催化剂Pb2Ti2O6,并用其催化碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应。研究了制备Pb2Ti2O6所需前驱物配比和焙烧温度对催化剂性能的影响以及催化剂对酯交换反应的作用效果。通过XRD、NH3-TPD、SEM等表征手段对催化剂的结构、表面酸性、形貌进行了表征。表征显示,在300℃焙烧条件下,焦绿石型Pb2Ti2O6开始发生晶型转变,表面酸性消失;焙烧至500℃得到钙钛矿型PbTiO3。实验表明,钙钛矿型PbTiO3较焦绿石型Pb2Ti2O6对酯交换反应有更好的活性。同时考察了钙钛矿型PbTiO3催化剂的使用寿命,发现催化剂在使用4次后,酯交换产物甲基苯基碳酸酯(MPC)和碳酸二苯酯(DPC)收率分别从16.9%和8.9%下降为7.1%和3.3%。     

含磷聚碳酸酯的合成及催化剂对产物性能的影响

以双酚A(BPA)、碳酸二苯酯(DPC)和亚磷酸三苯酯为原料,分别以氢氧化锂(Li OH)和乙酸锂(Li-Ac)为催化剂,通过熔融酯交换法合成得到含磷聚碳酸酯。分别通过红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪、示差扫描量热仪和热重分析仪对所得产物结构、分子量及分子量分布、玻璃化温度和热稳定性进行了表征和测定。结果表明,反应5.5 h,Li OH催化体系所得产物数均分子量为8 700 g/mol,分子量分布系数为4.27,玻璃化温度为115.09℃,700℃时残炭率为25.51%;Li Ac催化体系所得产物数均分子量为8 000 g/mol,分子量分布系数为9.36,玻璃化温度为109.91℃,700℃时残炭率为24.11%。     

熔融酯交换法合成氢化双酚A型聚碳酸酯

以氢化双酚A为反应单体,通过与碳酸二苯酯熔融酯交换成功合成了氢化双酚A型聚碳酸酯,并考察了催化剂的种类及其浓度、单体配比、酯交换时间、缩聚温度等工艺条件对产品分子量、分子结构、热性能及外观等的影响。结果表明,氢化双酚A因二级醇的弱碱特性,在酯交换反应中难以解离成亲核试剂,导致其反应活性较双酚A低;与其他碱金属盐或碱土金属盐催化剂相比较,LiCl具有较高的催化活性。当催化剂摩尔分数为0.01%,碳酸二苯酯和氢化双酚A的物质的量之比为1.01∶1,且酯交换反应时间为2 h,缩聚温度为250℃时,合成的氢化双酚A型聚碳酸酯的数均分子量(M_n)可达1.12×10~4,玻璃化转变温度为160℃,且色泽优异。     

NLLS-HPLC法研究复杂反应的动力学过程

用高效液相色谱（HPLC）对复杂反应体系反应过程中的各种组分进行分离检测,并对检测结果进行标准化处理可获得各组分的动力学谱.根据反应动力学模型用非线性回归法可进一步获得速率常数等动力学参数.采用反应中止-HPLC检测的方法对氢氧化钾存在下的苯甲酸苯酯乙醇-水溶液中的反应进行了研究.结果表明该体系中的苯甲酸苯酯直接发生水解反应的同时发生了酯交换反应,产生苯甲酸乙酯,而苯甲酸乙酯又进一步水解,因此该体系是一个平行反应和连串反应同时存在的复杂反应体系.高效液相色谱-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）可测出各组分的动力学谱和紫外吸收光谱,非线性最小二乘回归用于求解各步反应的速率常数.     

环胞苷二棕榈酸酯脂质体抗癌活性及化学稳定性的研究

3＇，5＇—环胞苷二棕榈酸酯是环胞苷的前体药物，它在体内水缺脱氨生成其相应的尿嘧啶衍生物，将脂质体作为3＇，5＇—环胞苷二棕榈酸酯的载体，与游离药物比较它们的抗癌活性及化学稳定性，结果显示，脂质体提高了药物的抗癌活性，改善了药物吸收，有效期延长3倍。     

碳酸二甲酯和碳酸二乙酯合成碳酸甲乙酯的热力学分析

为了得到碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换合成碳酸甲乙酯(EMC)反应的热力学数据,用Benson基团贡献法计算了相关物质的标准摩尔生成焓、吉布斯自由能和摩尔定压热容.计算了300～1 000 K温度范围内,该反应的焓变、自由能变、平衡常数和平衡转化率.结果表明:由DMC和DEC酯交换合成EMC的反应的自由能变在300～1 000 K范围内均为负值,因此是热力学上可自发进行的反应.随着温度的升高,反应的自由能变逐渐减小,因此高温有利于反应的进行.但即使在1 000 K时,反应的平衡常数也仅为33.20,这说明该反应自发进行的程度不高.     

固体碱MgO/ZrO2催化大豆油制备生物柴油

采用共沉淀法制备固体碱催化剂MgO/ZrO2,并以此催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察MgO含量和催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,以及优化酯交换反应的工艺条件,结果表明:在MgO质量分数为15%、焙烧温度700℃、反应时间3 h、反应温度60℃,醇油物质的量比12∶1和催化剂用量为大豆油质量的3%的条件下,生物柴油的产率可以达到82%以上。该催化剂对酯交换反应具有较高的催化活性和较好的稳定性。     

负载型磷钨酸催化剂的制备、 表征及酯交换制备生物

通过浸渍法将磷钨酸负载于Worm like状介孔载体上, 制备负载型磷钨酸催化剂,  并采用X射线衍射（XRD）、 红外光谱(FR IR)、 N2吸附 脱附等方法对载体和负载型催化剂进行表征. 将负载型磷钨酸催化剂用于蓖麻油和甲醇的酯交换反应制备生物柴油, 用高碘酸氧化法测定酯交换的转化率. 考察反应温度、 甲醇和蓖麻油物质的量比、 反应时间和磷钨酸负载量等参数对酯交换反应的影响. 结果表明, 在55 ℃, 醇油物质的量比为6, 反应时间2 h, 磷钨酸负载量为50%的催化剂条件下, 酯交换转化率可达95.1%.     

碱性介质中二过碘酸合铜(Ⅲ)配离子氧化2-氨基-1-丁醇的反应动力学及机理

采用分光光度法在298.2～313.2 K内研究了碱性介质中二过碘酸合铜(Ⅲ)酸根配离子(DPC)氧化2-氨基-1-丁醇(AB)的反应动力学及机理.结果表明,反应对氧化剂(DPC)是一级,对还原剂AB的表观反应级数(nap):1＜nap＜2,准一级速率常数kobs在弱碱性介质中随[OH-]增大而减小,在较强碱性介质中随[OH-]增大而增大,随[IO-4](ex表示外加的IO-4的离子浓度)的增大而减小,也随离子强度的增大而减小,并且有弱的负盐效应.据此导出了一个能够解释全部实验事实的速率方程,求出了速控步骤的速率常数及298.2 K时的活化参数.     

动植物油脂制备生物柴油的研究

阐述了由动植物油脂制备生物柴油对国民经济可持续发展的重要意义,介绍了生油柴油的特性和标准及国内外生物柴油的研究进展和应用状况;综述了生物柴油的制备方法:均相化学催化法、非均相化学催化法、生物催化法、超临界法;展望了我国生物柴油的发展前景。     

钾盐修饰KK分子筛催化酯交换反应合成碳酸二甲酯

考察了钾盐修饰的KX分子筛作为固体碱对碳酸丙烯酯和甲醇酯交换反应合成碳酸二甲酯的催化性能。结果表明,催化活性随着负载钾盐的种类的不同而变化,KOH／KX和K2CO3／KX给出了高的碳酸丙烯酯转化率和碳酸二甲酯产率。XRD,FTIR和TPD表征表明,催化剂的碱性主要来源于钾盐与KX表面的反应,相应于678K以上催化剂的甲酸TPD峰对应的碱性位是酯交换反应的活性位。