高产丙交酯的合成

丙交酯是由乳酸制备聚乳酸的中间体，其产率偏低是制约聚乳酸大规模应用的关键。寻找合理的催化剂是其中的关键技术，也是目前研究的热点。采用氧化锌、三氧化二镧、钛酸镧复合氧化物等催化剂催化乳酸脱水，继而裂解环化成丙交酯。产物的纯度和结构分别通过熔点测定，X射线光电子     

一步法合成丙交酯

聚乳酸（PLA）是最有前途的可生物降解聚合物之一。国家“禁塑令”的颁布,使得PLA产量和应用领域得到史无前例的扩大。丙交酯（LD）作为生物塑料PLA的关键中间体,其化学纯度、光学纯度和生产成本直接决定PLA的质量和经济价值。目前工业上常见的是两步法合成技术,预聚-解聚的方法可保证乳酸的转化率,但是难以避免LD外消旋化反应,选择性低,能源成本高。一步法作为一种替代策略,很好地克服了两步法合成LD的一些缺点。因此,文中重点介绍一步法合成LD,并对不同的方法进行了介绍和技术比较。     

丙交酯的合成工艺研究

根据低聚乳酸的合成、裂解、环化反应和重结晶过程的特点和规律,优化了L-乳酸的脱水、聚合温度、裂解温度、L-丙交酯的蒸出速度和重结晶等工艺条件,提高了丙交酯的纯度和产率。采用ZnO为催化剂,催化剂用量为1.3%,齐聚温度和裂解温度分别为160℃和230℃,所得L-丙交酯的粗品产率可达80%,纯品产率可达24%。     

乳酸酯直接合成丙交酯的研究

研究以中性乳酸酯为原料,以辛酸亚锡为催化剂,通过正交设计实验确定了生成丙交酯的最佳条件.在优化得出的预聚温度160 ℃,预聚时间7 h,催化剂用量为1.0%的条件下,丙交酯产率为61.6%;对该产物进行了熔点测定、红外光谱和核磁共振分析,证明与丙交酯的结构相符合.以中性乳酸酯为原料替代乳酸合成丙交酯的工艺,可简化从发酵起始原料到产物丙交酯的流程,避免以乳酸为原料合成丙交酯给设备造成的腐蚀,降低对反应设备材质的要求.     

脯氨醇衍生物配位异丙醇铝催化丙交酯聚合

以脯氨醇为起始原料,经过5步反应,最后一步通过Mannich反应获得了新型手性配体H2L.配体H2L配位异丙醇铝得到配合物5,对配合物5催化外消旋丙交酯催化聚合和催化聚合过程动力学进行研究.研究结果表明,配合物能有效地催化外消旋丙交酯聚合并能获得低分子量分布的聚合物,聚合过程的动力学表明,催化聚合反应过程是可控的,可利用反应时间或者加入丙交酯单体的量,控制聚丙交酯的分子量.     

乳酸低聚物水解料合成丙交酯

聚乳酸是前景广阔的可降解生物材料,聚乳酸生产的前体——丙交酯的产量和质量是规模化生产聚乳酸的关键．二步法生产丙交酯过程中,会产生大量低分子量的聚乳酸釜底物,经过水解等处理后能够再次用于丙交酯生产．为探索釜底物的循环利用、降低规模化合成的成本,摸索了水解乳酸低聚物为原料生产丙交酯的适宜条件．从分子量水平和成分含量等方面对比了水解乳酸低聚物和新鲜乳酸作为原料,以二步法制备丙交酯的差异．得出的结论是：低聚物水解料中的残留催化剂能够催化聚合和解聚,产率达到28％．     

超声强化丙交酯的合成及表征

采用逐步升温减压的条件,使2-羟基丙酸的脱水量达90％以上,超声强化合成丙交酯,用苯-乙酸乙酯混合溶剂提纯丙交酯．通过试验表明,超声强化合成丙交酯,其产率达42％,纯度为99．52％．用微量熔点测定仪、IR红外光谱分析等对产物丙交酯进行性能表征．     

合成骨材中间体—丙交酯的定量测试

对生物降解骨材－聚乳酸的合成中间体丙交酯进行了全面的测试。并提出了一种间接光度分析法。     

氧化锌-辛酸亚锡催化制备丙交酯的工艺研究

L-乳酸为原料,氧化锌和辛酸亚锡为催化剂,采用高真空蒸馏方法制备丙交酯.研究了一定真空度下,脱自由水温度和时间的关系,脱结合水温度和时间对丙交酯产率的影响.结果表明:真空度0.095 MPa,脱自由水95℃,脱结合水的温度120～125℃时,丙交酯蒸馏温度最低为170℃,最高为205℃,所得丙交酯粗产率在86%左右.经过反复试验认为,真空度0.095 MPa,水浴95～100℃脱自由水,操作简单,可保证乳酸不被蒸出.     

L-丙交酯高浓度长晶体的合成

为得到L-丙交酯浓度较高的D,L-丙交酯晶体混合物,本文研究了乳酸为原料,用减压蒸馏法合成丙交酯的优化工艺条件.对催化剂的选择和用量、反应时间、反应温度等工艺进行了考察和研究,确定了丙交酯的优化反应工艺条件.采用优化反应工艺条件聚合得到晶体长度约为5~10 μm的长条状D,L-丙交酯晶体混合物,混合物中L-丙交酯的浓度较高,为76.5%.      

DMAP催化合成O-乙酰基乳酸乙酯

利用4-(二甲氨基)吡啶(DMAP)为催化剂,合成了O-乙酰基乳酸乙酯.运用正交试验设计的方法,探讨了合成的最佳试验条件,并对产品进行了红外光谱、核磁共振谱分析检测.     

DMAP催化合成o-乙酰基乳酸丁酯

o-乙酰基乳酸酯类化合物是被广泛地应用于食品、医药，化工等领域的香料化合物，利用4－（二甲氨基）吡啶（DMAP）为催化剂，合成了o-乙酰基乳酸丁酯，并运用正交试验设计的方法，采用L9（3^4）正交表，探讨了合成o-乙酰基乳酸丁酯的最佳实验条件。并对产品进行了红外光谱、气相色谱分析检测。     

Fe2(SO4)3/K2S2O8催化合成乳酸正丁酯的研究

以Fe2(SO4)3和K2S2O8为复配催化剂，对乳酸和正丁醇为原料合成乳酸正丁酯的反应进行了研究，探讨了催化剂用量、酸醇摩尔比、反应时间等对酯化反应的影响．结果表明：酸醇物质的量之比1：3，催化剂1．6g，带水剂苯5．0ml，反应时间2．0h，减压蒸馏，收集80～82℃／1．8KPa的馏份，酯化产率达93．2％。     

针状氧化锌催化花生油超声波法制备生物柴油的研究

考察了4种不同催化剂对生物柴油产率的影响,发现自制的针状氧化锌对生物柴油的催化效果最佳.对针状氧化锌固体碱催化剂在超声波条件下,用于花生油和甲醇的酯交换反应制备生物柴油进行了研究,考察了超声波频率、醇油摩尔配比、催化剂用量等条件对反应的影响,试验结果表明该反应的最佳条件为:超声波频率30kHz,醇油摩尔配比为7∶1,催化剂用量为花生油质量的1.0%,此条件下生物柴油产率达93%.对所得生物柴油的主要性能指标进行考察,发现其主要性能指标符合德国现阶段的生物柴油标准.重复使用结果表明,针状氧化锌的催化活性比氧化镁、氧化钙及三氧化二铝的催化活性高,寿命更长,重复使用后催化效果无明显下降.     

高纯丙交酯的合成研究

生物可降解聚乳酸的实验表明：乳酸→丙交脂→聚乳酸中丙交酯的合成质量对聚乳酸的聚合是关键的。与同种催化剂相比，改进了合成方法，探讨了合成影响因素，缩短了反应时间，提高了丙交酯的质量。     

微波催化剂协同作用合成乳酸乙酯

采用微波辐射技术,在无水CaCl2催化下,乳酸与乙醇常压下直接合成乳酸乙酯。讨论了微波辐射功率、辐射时间、催化剂用量、带水剂的量及反应摩尔比等因素对酯产率的影响。最佳酯化条件为:醇酸摩尔比为2∶1,催化剂用量为乳酸用量的2.0%,带水剂15 mL,微波功率450 W,辐射时间45 min,乳酸乙酯产率可达89.2%。