30546.由木質素模型化合物愈創(chuàng)木酚制備化學品

1、由木質素模型化合物愈創(chuàng)木酚制備化學品由木質素模型化合物愈創(chuàng)木酚制備化學品Conversionofligninmodelcompoundguaiacoltochemicalsfuels一級學科：化學工程學科專業(yè)：工業(yè)催化研究生：楊樂指導教師：李永丹教授天津大學化工學院二零一四年十二月摘要隨著地球不可再生能源，也就是化石燃料的消耗，人們急需找尋可再生能源來替代。生物質是一種良好的替代品，有諸多優(yōu)勢，比如相比較于石油，生物質的地域界限性小，在

2、世界各國各地都可生長，具有可生物降解的特點，能量高效化（生長的過程需要太陽能），可再生是可持續(xù)能源，完全無毒，絕對環(huán)保。本文中的生物質特指木質生物質，主要由纖維素，半纖維素和木質素組成。纖維素和半纖維素都是由糖單體聚合而成，而木質素則是由三種苯基丙烷單體聚合而成的不規(guī)則高聚物。木質素的降解產(chǎn)物極其復雜，且極易生成焦炭，導致利用率不高，目前為止，對木質素的利用主要集中在燃燒供熱。為了充分發(fā)揮木質素的化學結構特征，制取化學品是充分利用木質素

3、的良好手段與方向。鑒于木質素的反應過程極其復雜，我們著手于研究木質素的模型化合物愈創(chuàng)木酚。愈創(chuàng)木酚具有木質素單體里的常見官能團如酚羥基和甲氧基。我們旨在由木質素降解制備苯酚類化合物，在本文中我們通過研究碳氧鍵的斷裂來制取其他化合物。本文的實驗部分分為三個部分，第一部分是愈創(chuàng)木酚在鹽酸溶液中發(fā)生水解，第二部分是愈創(chuàng)木酚在水中使用耐水Lewis酸催化劑發(fā)生水解反應，第三部分是愈創(chuàng)木酚在乙醇中使用氧化鋁作為催化劑發(fā)生轉醚化反應。第一部分采用價

4、格便宜且環(huán)保的水作為溶劑，采用最簡單應用最廣泛的鹽酸作為催化劑來催化反應，得到鄰苯二酚為產(chǎn)物，并提出了反應機理。第二部分同樣還采用水作為溶劑，但是改用了固體酸催化劑，優(yōu)點是可回收利用，腐蝕性較弱，而且更環(huán)保，同樣得到了鄰苯二酚作為產(chǎn)物。在此部分中除了研究愈創(chuàng)木酚還研究了其他具有代表性的模型化合物（芐基苯基醚和苯醚），并計算了動力學常數(shù)。第三部分我們采用了價格便宜且可以通過生物手段制造的乙醇為溶劑，以氧化鋁為催化劑，進行了轉醚化反應，此反