固體超強酸催化合成丙交酯的研究.pdf

1、隨著高分子材料聚乳酸(PLA)及其共聚物在生物材料領域，特別是作為組織工程支架材料的應用日益廣泛。制備聚乳酸的中間體丙交酯(Lactide)的合成也越來越受到重視。丙交酯的合成長期以來存在合成溫度高，收率較低的現(xiàn)狀，以至生產成本偏高，不能比較經濟規(guī)模化地應用于材料領域。研究的熱點主要包括丙交酯合成工藝條件的改進，催化劑的選擇與優(yōu)化。 本文從改善合成反應的催化條件入手，通過對丙交酯合成反應的機理分析，認為整個反應是一個酯化和分子內

2、的酯交換的反應過程。從催化劑效率和成本的綜合因素考慮，對比傳統(tǒng)的催化劑氧化鋅，本文提出了使用硫酸促進的氧化物固體超強酸作為合成反應的催化劑。 論文主要工作和結論如下： (1)提出丙交酯合成反應機理和催化劑選擇依據(jù)； (2)通過將固體超強酸與傳統(tǒng)的氧化鋅，氯化亞錫和辛酸亞錫催化劑作合成實驗對比，發(fā)現(xiàn)催化活性高于氧化鋅和氯化亞錫，比辛酸亞錫偏低。但從催化劑的制備成本和工藝的角度選擇，固體超強酸具有明顯的優(yōu)勢；

3、 (3)制備一系列單組元和雙組元硫酸促進氧化物固體超強酸，并用于丙交酯的合成反應，篩選具有最佳活性的固體超強酸催化劑； (4)使用SO2-4/ZnO-SnO2(2：1)/La3+固體超強酸作催化劑，反應脫水時間1.5小時，解聚反應終止溫度在230-240℃，粗產物的收率達到90％。相對傳統(tǒng)的氧化物催化劑，具有較為明顯的進展； (5)考察具有較高活性催化劑的理想反應條件，并對影響精制產物收率的重結晶因素作初步探討，指出重結