三羥甲基丙烷二烯丙基醚的合成及相平衡研究.pdf

1、本論文主要研究烯丙基醚系列化合物--三羥甲基丙烷二烯丙基醚及季四醇三烯丙基醚的合成，并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定了烯丙醇-甲醇、烯丙醇-乙醇及烯丙醇-水的汽液相平衡數(shù)據(jù)。
　　首先以三羥甲基丙烷,氫氧化鈉和氯丙烯為原料,在相轉(zhuǎn)移催化劑作用下，經(jīng)Williamson醚化反應(yīng)合成三羥甲基丙烷二烯丙基醚。研究了 NaOH水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、催化劑與三羥甲基丙烷的質(zhì)量之比、反應(yīng)溫度和催化劑種類對(duì)反應(yīng)收率的影響。采用三因素三水平的響應(yīng)面分析法對(duì)工藝條件進(jìn)行

2、優(yōu)化，得到了三羥甲基丙烷二烯丙基醚合成的最優(yōu)工藝條件。結(jié)果表明：選用四丁基溴化銨作催化劑，反應(yīng)溫度為75.2℃， NaOH水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38.5％，催化劑與三羥甲基丙烷的質(zhì)量之比為14.5%時(shí)，可獲得三羥甲基丙烷二烯丙基醚的最高收率91.2%。
　　其次以季戊四醇、氫氧化鈉和氯丙烯為原料，在相轉(zhuǎn)移催化劑作用下，經(jīng)Williamson醚化反應(yīng)合成季戊四醇三烯丙基醚。采用響應(yīng)面法探討了反應(yīng)溫度，NaOH水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和催化劑與季

3、戊四醇的質(zhì)量之比等因素對(duì)產(chǎn)品收率的影響，并建立了相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型。結(jié)果表明:NaOH水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和催化劑與季戊四醇的質(zhì)量之比這兩個(gè)因素對(duì)收率影響顯著，反應(yīng)溫度和催化劑與季戊四醇的質(zhì)量之比交互效應(yīng)影響顯著。得到了季戊四醇三烯丙基醚合成的最優(yōu)工藝條件：四丁基溴化銨作催化劑，反應(yīng)溫度為78.0℃、NaOH水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54.9%，催化劑與季戊四醇的質(zhì)量之比為11.1%時(shí)獲得最高收率70.2%。
　　最后通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定了烯丙醇-甲醇、

4、烯丙醇-乙醇和烯丙醇-水二元體系于101.33kPa下的汽液平衡數(shù)據(jù)，并用Herrington對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)，結(jié)果表明三組二元體系相平衡數(shù)據(jù)均符合熱力學(xué)一致性。分別用NRTL和Wilson活度系數(shù)模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，用最小二乘法優(yōu)化后，推算得到平衡時(shí)的汽液相組成，同時(shí)獲得三個(gè)二元系統(tǒng)在常壓下的NRTL和Wilson模型參數(shù)。由烯丙醇-甲醇體系，應(yīng)用Wilson方程，汽相最大偏差為0.0095，平均偏差為0.0318，g12-

5、g11值為-3572.51，g21-g22值為-3543.27；而對(duì)于NRTL方程，汽相最大偏差為0.0094，平均偏差為0.0459，g12-g11值為-4423.03，g21-g22值為-4591.73，α12值為0.3。兩個(gè)方程對(duì)本體系的擬合精度相當(dāng)，Wilson模型的關(guān)聯(lián)結(jié)果較好。烯丙醇-乙醇體系，應(yīng)用Wilson方程，汽相最大偏差為1.7037，平均偏差為0.2129，g12-g11值為-4790.92，g21-g22值為-2

6、762.64；而對(duì)于NRTL方程，汽相最大偏差為1.0561，平均偏差為0.0587，g12-g11值為-3474.24，g21-g22值為-7761.92。兩個(gè)方程對(duì)本體系的擬合精度相當(dāng)，NRTL模型的關(guān)聯(lián)結(jié)果較好。烯丙醇-水體系，應(yīng)用Wilson方程，汽相最大偏差為0.0516，平均偏差為0.1617，g12-g11值為12250.5，g21-g22值為-2140.81；而對(duì)于NRTL方程，汽相最大偏差為0.0582，平均偏差為0.