1,7-二溴庚烷的合成及相關(guān)基礎(chǔ)研究.pdf

1、1,7-二溴庚烷是重要的精細(xì)有機(jī)中間體，常用于藥物、長(zhǎng)鏈脂肪醇和雙陽(yáng)離子表面活性劑的合成，在醫(yī)藥、仿生化學(xué)、石油化工、礦物篩選、香精香料、化妝品方面也有著廣泛的用途。近幾年，該產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量逐年遞增，正在引起國(guó)內(nèi)外的重視。本文以庚二酸為原料，進(jìn)行1,7-二溴庚烷合成工藝、溴化機(jī)理和動(dòng)力學(xué)、相關(guān)熱力學(xué)等基礎(chǔ)研究，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用前景。
　　 以庚二酸為原料，采用氫化鋁鋰還原得到1,7-庚二醇，通過(guò)對(duì)水解步驟和后處理方

2、法的改進(jìn)，有效地解決了采用氫化鋁鋰還原制備水溶性醇時(shí)產(chǎn)品收率低的難題，經(jīng)過(guò)工藝優(yōu)化后，1,7-庚二醇收率可提高到93％;以1,7-庚二醇和氫溴酸為原料，濃硫酸與CTAB為催化劑，制備1,7-二溴庚烷。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，確定了合成1,7-二溴庚烷的較優(yōu)工藝條件，在該條件下產(chǎn)品的收率為95％。
　　 對(duì)1,7-庚二醇的溴化機(jī)理和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，1,7-庚二醇的溴化為典型的連串反應(yīng)，兩步反應(yīng)都按照SN2機(jī)理進(jìn)行，第一步

3、反應(yīng)為慢反應(yīng)，第二步反應(yīng)為快反應(yīng)，以此建立的數(shù)學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合。
　　 動(dòng)力學(xué)研究表明體系中酸的強(qiáng)度與反應(yīng)活化能具有負(fù)線性關(guān)系，為了降低反應(yīng)的活化能，同時(shí)為了避免溴化工藝中催化劑難回收和強(qiáng)腐蝕性所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，采用水熱合成法制備了兩類新型的負(fù)載型MCM-41分子篩催化劑：CTAB/MCM-41和nafion-CTAB/MCM-41。由于它們同時(shí)具有酸催化和相轉(zhuǎn)移催化功能，將其用于反應(yīng)體系可以明顯的提高反應(yīng)的速率。

4、　　 通過(guò)對(duì)1,7-二溴庚烷合成機(jī)理的探討，設(shè)計(jì)并制備了新穎的功能化離子液體[HSO3Rmin]Br，同時(shí)兼作溴化劑、催化劑、溶劑，在合成1,7-二溴庚烷時(shí)，具有反應(yīng)速率快、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品收率高、過(guò)程綠色等特點(diǎn)。
　　 由合成法實(shí)驗(yàn)測(cè)定了庚二酸在不同溶劑中的溶解度數(shù)據(jù)，該系列溶解度數(shù)據(jù)的測(cè)定為1,7-二溴庚烷的合成工藝及工業(yè)化生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為相關(guān)固液相平衡研究奠定了基礎(chǔ)。運(yùn)用Apelblat三參數(shù)溶解度方程關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)