学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

相转移催化合成新型防腐剂DMDC的工艺研究

作　者: 李瑞光
导　师: 张婕
学　校: 郑州大学
专　业: 化学工艺
关键词: 二甲基二碳酸酯 防腐剂 相转移催化 合成工艺 气相色谱 质量收率 非水相转移催化
分类号: TQ225.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 11次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


食品的腐败变质会引起巨大的经济损失,常用的防腐措施是添加食品防腐剂,虽然达到了抑制食品变质的目的,但同时造成一定的食品污染,有的食品添加剂甚至对人体有很强的副作用。随着人们对健康的重视,安全高效的防腐剂越来越受到人们重视。新型防腐剂二甲基二碳酸酯(简称DMDC)以其安全、高效、使用方便等优点而备受人们关注,但到目前为止国内还没有合成DMDC的相关报道。本文对DMDC的合成进行一系列的探索,旨在找出最佳的合成工艺。本文对相转移催化反应进行详细研究,发展了新型的合成方法,用相转移催化反应合成DMDC。在无机碱和相转移催化剂存在下,考察了反应时间、溶剂、温度、无机碱种类、催化剂种类、催化剂用量、氯甲酸甲酯与碱的用量比和溶剂用量等工艺条件对DMDC收率的影响。最优的工艺条件为:反应时间40～60min;甲苯做溶剂;反应温度15℃;氢氧化钠做碱性添加剂;三-十二烷基甲基氯化铵做催化剂;催化剂用量与氯甲酸甲酯的摩尔比为0.0022∶1;反应物氯甲酸甲酯与氢氧化钠的摩尔比为1∶1;水相与油相质量之比为3∶1,可以得到质量收率30%左右的DMDC粗产品。根据最新美国专利提供的数据,对其工艺进行重复试验,实验发现DMDC产率很低,与专利所公布的结果还有相当大的差别。而本文最优条件下的产率要比此专利高,重复性也更好。对DMDC性质以及反应过程中出现的问题以及数据结果进行分析,本文提出了全新的合成方法:非水相转移催化合成DMDC。用三-十二烷基甲基氯化铵做催化剂,氯甲酸甲酯和氢氧化钠做原料,15℃条件下反应40min,可以得到质量收率大于10%的DMDC粗产品。这种非水相转移催化反应可以抑制DMDC的分解反应,对DMDC的合成更加有利,可大大简化产物分离提纯过程,初步实验证明有很大的可行性,值得进一步研究。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1.文献综述  9-23
  1.1 引言  9
  1.2 相转移催化反应概述  9-14
    1.2.1 相转移催化反应简介  9-12
    1.2.2 常用相转移催化剂的分类及催化机理  12-14
  1.3 防腐剂简介  14-21
    1.3.1 化学合成防腐剂  14-16
    1.3.2 天然防腐剂  16-19
    1.3.3 新型防腐剂二甲基二碳酸酯  19-21
  1.4 课题的提出及意义  21-23
2.相转移催化法合成DMDC的工艺研究  23-30
  2.1 实验试剂和仪器  23-24
  2.2 DMDC合成方法及路线  24
  2.3 分析与表征方法  24-30
    2.3.1 气相色谱定量分析方法  24-27
    2.3.2 气相色谱条件  27-28
    2.3.3 DMDC和各副产物的定量分析  28
    2.3.4 红外光谱检测  28-30
3.实验结果与讨论  30-53
  3.1 主要反应及其机理探讨  30-32
    3.1.1 相转移催化反应基本模型和反应步骤  30
    3.1.2 水相有机相相转移催化反应控制步骤和反应发生位置  30-31
    3.1.3 本实验的机理推测  31-32
  3.2 反应溶剂和时间选择  32-36
    3.2.1 甲苯做溶剂  32-34
    3.2.2 四氢呋喃做溶剂  34-35
    3.2.3 正己烷做溶剂  35-36
  3.3 原料滴加顺序的确定  36-38
    3.3.1 先滴加氢氧化钠对产物的影响  36-37
    3.3.2 先滴加氯甲酸甲酯对产物的影响  37-38
  3.4 水相有机相用量比的影响  38-39
  3.5 反应温度的影响  39-41
  3.6 催化剂的选择  41-45
    3.6.1 三-十二烷基甲基氯化铵做催化剂  42-43
    3.6.2 PEG-400做相转移催化剂  43
    3.6.3 不同聚合度的PEG做相转移催化剂  43-45
  3.7 季铵盐催化剂用量的选择  45-47
  3.8 碱的选择  47-48
    3.8.1 NaOH做碱性添加剂对反应的影响  47-48
    3.8.2 KOH做碱性添加剂对反应的影响  48
  3.9 碱用量的选择  48-50
  3.10 最佳条件下的重复实验  50-51
  3.11 专利重复实验  51-52
    3.11.1 专利描述  51
    3.11.2 此反应主要反应及机理探讨  51-52
  3.12 小结  52-53
4.非水体系中DMDC的相转移催化合成研究  53-57
  4.1 实验试剂和仪器  53-54
  4.2 非水体系三-十二烷基甲基氯化铵催化合成DMDC的研究  54-55
  4.3 非水体系PEG-400催化合成DMDC的研究  55-56
  4.4 小结  56-57
5.结论  57-58
参考文献  58-63
致谢  63

相似论文

  1. 松萝酸与依托红霉素致肝脏毒性的GC-MS代谢组学研究,R965
  2. 氟虫酰胺的合成工艺研究,TQ453.2
  3. 还原桃红R的合成工艺研究,TQ616.2
  4. 固体碱催化制备生物柴油的试验研究,TE667
  5. 基质固相分散技术在食品农药残留分析中应用的研究,TS207.53
  6. 海藻酸钠涂膜对芒果保鲜效果的研究,TS255.3
  7. 非淀粉多糖酶对断奶仔猪棉粕型日粮养分消化率的影响,S828.5
  8. 基于GC-MS的术后认知障碍老龄大鼠代谢组学研究,R749.2
  9. 制备气相色谱系统的研制及其在烟草感官品质研究中的应用,TS411
  10. 三羟甲基丙烷二烯丙基醚的合成及相平衡研究,TQ225.2
  11. DPP-Ⅳ抑制剂Vildagliptin及其类似物的合成研究,TQ463
  12. 抗肿瘤药阿扎胞苷的合成工艺研究,TQ463
  13. 高浓度双氧水氧化β-甲基萘制备β-甲基萘醌的研究,TQ244.62
  14. 滇池水体中多氯联苯的分析测定研究,X832
  15. 高效液相色谱法检测葡萄酒中人工色素、防腐剂和甜味剂方法的研究,TS262.6
  16. 混凝土抗硫酸盐侵蚀防腐剂的试验研究,TU528.042
  17. 户外家具用重组竹材防腐工艺研究,TS652
  18. 苯系物、防腐剂和性激素的色谱分析,TS207.3
  19. 偕二硝基化合物合成新工艺研究,TQ226.1
  20. 电动流动分析系统以及毛细管电泳绿色前处理技术的研究,O657.8

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 脂肪族化合物（无环化合物）的生产 > 脂肪族羧酸及其衍生物 > 碳酸的有机衍生物 > 碳酸酯
© 2012 www.xueweilunwen.com