納米碳酸鹽的制備及其化學反應行為的研究.pdf

1、乙醇鈉等是有機合成工業(yè)常用的強堿,但存在腐蝕嚴重、副反應多、產(chǎn)品分離復雜、收率較低等缺點,很多有機合成工業(yè)改用碳酸鹽尤其是碳酸鉀。但由于碳酸鉀堿性較弱,其參與的化學反應具有高溫、高壓、反應時間長等缺點。由于特殊的物理、化學性能,納米材料的制備及其在有機合成中的應用成為近年來的研究熱點,但納米碳酸鉀的制備及其在有機合成中的應用研究未見報道。本論文目的是制備納米碳酸鉀,取代傳統(tǒng)強堿,應用于有機合成反應,實現(xiàn)有機合成的綠色化。主要研究內容和結

2、果如下:
　　1.采用高頻共振研磨機制備納米碳酸鉀,對影響納米碳酸鉀粒徑的因素進行了考察。結果表明,濕法研磨比干法研磨制備的碳酸鉀粉體粒徑更小,質子性有機溶劑利于濕法研磨制備碳酸鉀粉體,若加入少量月桂酸,碳酸鉀粉體的粒徑會進一步降低。在無水乙醇中加入碳酸鉀物質的量0.3％的月桂酸,可以制備平均粒徑為98nm的納米碳酸鉀,其中小于100nm的納米碳酸鉀顆粒占75%。測試表明,在質子性有機溶劑中納米碳酸鉀表現(xiàn)出較強的堿性,可以取代乙醇

3、鈉等強堿促使丙二酸二乙酯與芐基氯進行烴基化反應。
　　2.以納米碳酸鉀取代乙醇鈉等強堿,研究了活潑亞甲基化合物與鹵代烴在非水有機溶劑中的烴基化反應,考察了反應的不同影響因素。結果表明,質子性有機溶劑利于反應的進行;不同的底物和鹵代烴,反應活性有差異,對于Br,Cl-二鹵代烷烴,活潑亞甲基化合物可以與溴代烴發(fā)生選擇性烴基化反應。在無水乙醇中50-80℃反應,活潑亞甲基化合物的單烴基化產(chǎn)品收率為82-90%,高于乙醇鈉法的收率。

4、>　　3.以納米碳酸鉀取代乙醇鈉等強堿,研究了雙酚A等二羥基酚類化合物與鹵代烴在非水溶劑中的Williamson反應,考察了反應的不同影響因素。結果表明,質子性有機溶劑利于反應的進行,在質子性有機溶劑中雙酚A等酚類化合物的兩個羥基分步與鹵代烴進行反應,與傳統(tǒng)強堿法不同。在無水乙醇中,控制適當物料比,單酚基醚化合物收率在88%以上,二酚基醚化合物收率在95%以上。在無水乙醇中合成了雙酚A液體環(huán)氧樹脂,環(huán)氧值為0.4267-0.5324mo

5、l/100g,有機氯含量為0.088-0.372%,達到了工業(yè)品的技術指標,克服了傳統(tǒng)工藝環(huán)境污染嚴重、物料消耗高等缺點。
　　4.以納米碳酸鉀取代氫氧化鉀等強堿,研究了活潑亞甲基化合物與二硫化碳在非水溶劑中的縮合反應,考察了反應的不同影響因素。結果表明,質子性有機溶劑利于反應的進行,底物的結構對反應有顯著的影響。在無水乙醇中30-40℃反應,產(chǎn)物烷基化后的產(chǎn)品收率為83-90%,高于強堿法的收率。以異硫氰酸甲酯和硝基甲烷為主要原