聚3-羥基丁酸酯單體的化學(xué)合成.pdf

1、聚3-羥基丁酸酯(PHB)是一種生物可完全降解塑料。3-羥基丁酸和3-羥基丁酸乙酯是合成PHB的主要單體，目前尚未工業(yè)化生產(chǎn)，因此研究PHB單體的合成工藝具有重要的實用價值。 3-羥基丁醛液相氧化合成3-羥基丁酸在0.5L環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，詳細(xì)考察了反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對氧化收率的影響。確定最佳反應(yīng)器結(jié)構(gòu)為：內(nèi)外管高度比h/H-0.40，內(nèi)外管管徑比d/D=0.71，填料體積占反應(yīng)物系總體積4.0％，開孔率50％的圓形漸縮式噴嘴。在

2、上述最佳反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，溫度60℃，壓力1MPa，氧氣進(jìn)氣量0.018m3/h，溶劑乙酸乙酯用量為3-羥基丁醛質(zhì)量的100％，催化劑醋酸鈷用量為3-羥基丁醛質(zhì)量的0.5％，反應(yīng)4.5h，3-羥基丁酸的平均收率為88.9％。 為工程放大，設(shè)計了4L環(huán)流反應(yīng)器，研究了3-羥基丁醛氧化反應(yīng)在放大情況下的反應(yīng)規(guī)律。正交實驗表明：反應(yīng)時間對氧化反應(yīng)收率有顯著影響，溶劑用量和進(jìn)氣速度對收率有一定的影響。由正交實驗及外延實驗確定的最佳氧化條

3、件：溶劑乙酸乙酯用量為3-羥基丁醛質(zhì)量的140％，氧氣進(jìn)氣量0.16m3/h，壓力1MPa，溫度60℃，催化劑醋酸鈷用量為3-羥基丁醛質(zhì)量的0.5％，在此條件下反應(yīng)5h，平均收率為88.1％，初步解決了環(huán)流反應(yīng)器的放大效應(yīng)。研究了3-羥基丁酸酯化工藝，采用固體超強(qiáng)酸SO42-/Fe2O3催化合成3-羥基丁酸乙酯，最佳工藝條件：3二羥基丁酸1.0mol，無水乙醇1.2mol，固體超強(qiáng)酸10.0g，環(huán)己烷50mL，56.3g氧化鈣(或92.