2,2-二甲基-3-羥基丙酸的制備研究【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　2,2-二甲基-3-羥基丙酸的制備研究</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 化學(xué)工

2、程與工藝 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘要: 本文主要研究了雙氧水氧化2，2-二甲基-3-

3、羥基丙醛制備2，2-二甲基-3-羥基丙酸（俗稱(chēng)羥基新戊酸）的工藝。通過(guò)改變反應(yīng)配比、雙氧水濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等因素研究了2，2-二甲基-3-羥基丙酸的最佳制備工藝：n（羥基新戊醛）：n（雙氧水）：n（氫氧化鈉）=0.95:1:1，反應(yīng)溫度70℃。在最佳工藝條件下，2，2-二甲基-3-羥基丙酸的收率為88%。另外，目標(biāo)產(chǎn)物利用的熔點(diǎn)和核磁共振氫譜進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定。</p><p>　　關(guān)鍵詞：2，2-二甲基-3

4、-羥基丙酸；氧化；表征</p><p>　　Abstract: The oxidation of 2,2-dimethyl-3-hydroxyl propionic aldehyde（HPA）to 2,2-dimethyl-3-hydroxyl propanoic acid（HPAD） was describedaqueous hydrogen peroxide was used as an oxidant.Th

5、e influences of the reaction conditions including temperature,time and reactant ratio was studied. The result show that when the optimum molar ratio of 2,2-dimethyl-3-hydroxyl propionic aldehyde,17.5%aqueous hydrogen pe

6、roxide and NaOH was 0.95:1:1.The reaction mixture was stirred at 70℃,giving 2,2-dimethyl-3-hyd</p><p>　　Keywords:2,2-dimethyl-3-hydroxyl propanoic acid; oxidation; characterization.</p><p><b

7、>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 Ⅰ </p><p>　　Abstract 15 Ⅱ</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題背景錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研

8、究動(dòng)態(tài)及成果1</p><p>　　1.3 羥基新戊酸的合成3</p><p>　　2 　實(shí)驗(yàn)部分4</p><p>　　2.1　實(shí)驗(yàn)儀器及試劑4</p><p>　　2.1.1　 實(shí)驗(yàn)儀器4</p><p>　　2.1.2　 實(shí)驗(yàn)試劑4</p><p>　　2.2　實(shí)驗(yàn)方案的

9、設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容6</p><p>　　2.3.1　羥戊酸的合成6</p><p>　　2.3.2　雙氧水氧化的操作過(guò)程6</p><p>　　2.3.3 雙氧水用量的選擇6</p><p>　　2.3.4 雙氧水濃度的選擇7</p><p>　　2.

10、3.5　反應(yīng)溫度的選擇7</p><p>　　2.3.6　氫氧化鈉用量的選擇8</p><p>　　2.3.7　最佳條件下2，2-二甲基-3-羥基丙酸的合成9</p><p>　　3 　結(jié)果與討論10</p><p>　　3.1　產(chǎn)物表征10</p><p>　　3.1.1　熔點(diǎn)測(cè)定10</p>

11、;<p>　　3.1.2　核磁共振波譜分析10</p><p>　　3.2　用雙氧水氧化制備2，2-二甲基-3-羥基丙酸的優(yōu)點(diǎn)11</p><p>　　3.3　最佳反應(yīng)條件的確定11</p><p>　　3.3.1　雙氧水用量的選擇11</p><p>　　3.3.2　雙氧水濃度的選擇12</p><

12、;p>　　3.3.3　反應(yīng)溫度的選擇12</p><p>　　3.3.4　氫氧化鈉用量的選擇13</p><p>　　4　　結(jié)論與展望14</p><p>　　4.1 結(jié)論14</p><p>　　4.2 展望14</p><p><b>　　致 謝15</b></p&

13、gt;<p><b>　　主要文獻(xiàn)參考16</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　課題背景</b></p><p>　　羥基新戊酸是一種非常有價(jià)值的化工產(chǎn)品，是化工生產(chǎn)中重要的合成中間體。在農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、制革、助劑生產(chǎn)等方面有廣泛的應(yīng)用

14、。它的應(yīng)用之所以廣泛，是由其特殊的結(jié)構(gòu)所決定的，既有羧基，又有羥基，兩個(gè)活性基團(tuán)均可發(fā)生酯化、取代、聚合等反應(yīng)，而且還具有立體結(jié)構(gòu)，</p><p>　　閉合成環(huán)或多聚后的空間彈性使其在耐磨材料及潤(rùn)滑劑等方面也有廣闊的應(yīng)用前景。它的應(yīng)用一般有幾個(gè)方向：羥基的取代、自聚合、與其它化合物的聚合和與其它化合物形成閉環(huán)雜合物等。</p><p>　　本課題研究2，2-二甲基-3-羥基丙酸的合成方法

15、，同時(shí)尋找一種污染少、效率高、條件溫和的合成方法。雙氧水存在無(wú)污染，選擇性好，反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)。由于這些潛在的優(yōu)點(diǎn)，雙氧水應(yīng)用于有機(jī)合成反應(yīng)可望達(dá)到相應(yīng)的效果。我們期望找出合成2，2-二甲基-3-羥基丙酸的最佳工藝條件。</p><p>　　本文主要研究了2，2-二甲基-3-羥基丙醛用17.5%雙氧水氧化制備2，2-二甲基-3-羥基丙酸。</p><p>　　國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)及成果<

16、;/p><p>　　對(duì)羥基新戊酸應(yīng)用的研究是在六、七十年代開(kāi)始的，Demmler和Platz[1]在1968年介紹了用羥基新戊酸合成聚酯用作工程材料的方法。Geffken[2]在1975年提出羥基新戊酸可應(yīng)用于農(nóng)藥的合成。其后對(duì)羥基新戊酸應(yīng)用的研究越來(lái)越多。例如，它被作為合成農(nóng)藥廣滅靈的中間體，其合成路線是：</p><p>　　羥基新戊酸的另一重要應(yīng)用是合成羥基新戊酸新戊二醇單酯。2,2-二

17、甲基-1,3-丙二醇羥基新戊酸單酯(亦稱(chēng)羥基新戊酸新戊二醇單酯，因其CAS登記號(hào)為[1115-20-4]，故簡(jiǎn)稱(chēng)1115酯)，是一種性能優(yōu)異的新型二元醇酯，廣泛應(yīng)用于飽和聚酯樹(shù)脂、聚氨酯、不飽和聚酯、增塑劑等領(lǐng)域，用作生產(chǎn)樹(shù)脂、油漆及涂料的高檔原料。1999年報(bào)道國(guó)內(nèi)年用量在1kt左右。1115酯的開(kāi)發(fā)和利用為我國(guó)高檔涂料生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料,具有很好的發(fā)展前景。目前1115酯的合成方法主要有兩種一種是羥基新戊醛在催化劑作用下自身縮合，另一

18、種方法就是羥基新戊酸與新戊二醇在酸性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)。例如Thurman[3]等人和Merger[4]等人分別在1991年和1993年的專(zhuān)利中提到羥基新戊酸與新戊二醇合成羥基新戊酸新戊二醇單酯的反應(yīng)：</p><p>　　與前一種方法相比，該合成工藝要求低，產(chǎn)率高（接近100％），產(chǎn)品易于分離和儲(chǔ)運(yùn)，是生產(chǎn)羥基新戊酸新戊二醇單酯的首選方法。</p><p>　　羥基新戊酸在其它方面還有很

19、多應(yīng)用。Ninomiya[5]等介紹了羥基新戊酸羧基上的H被烷基替代酯化或自身聚合后是增塑劑、聚酯樹(shù)脂、合成制藥的原料。Miller[6]等提出羥基新戊酸用于合成β-丙內(nèi)酰胺，β-丙內(nèi)酰胺可以參與多種農(nóng)藥的合成。Chang[7]等介紹羥基新戊酸能形成閉環(huán)含N化合物，如：</p><p>　　由上圖分子式可見(jiàn)，可以很方便地使羥基新戊酸閉環(huán)并引入N或其它基團(tuán)，這些雜環(huán)有機(jī)物在醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。Isaks

20、son[8]等提到用羥基新戊酸合成一種閉環(huán)的α-二酮。Geffken[9]等提出羥基新戊酸與含N有機(jī)物反應(yīng)，例如RNHOH，在酸性條件下生成</p><p>　　HO CH2C(CH3)CH2O2NHR閉環(huán)產(chǎn)物。</p><p>　　羥基新戊酸的應(yīng)用還涉及到抗磨劑、涂料、潤(rùn)滑油、直發(fā)劑、皮革等?？梢?jiàn)，羥基新戊酸在化工生產(chǎn)方面是一種非常有價(jià)值的中間體，僅中國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利中就有幾十個(gè)專(zhuān)利文獻(xiàn)涉及羥

21、基新戊酸[10-21]。</p><p>　　1.3 羥基新戊酸的合成</p><p>　　2,2-二甲基-3-羥基丙酸的合成在有關(guān)文獻(xiàn)中能找到多種方法. 第一種是用新戊二醇在Cd/ C催化下, 只氧化一個(gè)羥基而得到2,2-二甲基-3-羥基丙酸[22]。 </p><p>　　此法需在很稀的溶液中進(jìn)行, 反應(yīng)器的利用率很低。</p><p>

22、;　　第二種方法是2,2-二甲基-3-羥基丙醛在堿性條件下進(jìn)行歧化反應(yīng)[23]。</p><p>　　此法會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物新戊二醇，產(chǎn)率不到50%。</p><p>　　第三種方法是用銅、錳的羧酸化合物為催化劑, 在堿性條件下用空氣氧化 2,2-二甲基-3-羥基丙醛[24]。</p><p>　　受微生物氧化葡萄糖的啟發(fā)，近年來(lái)還有人對(duì)微生物法合成羥基新戊酸進(jìn)行了研究，

23、Fuchtenbusch[25]等提出了新戊二醇在特定pH及有氧條件下，通過(guò)醋酸菌及其它相關(guān)菌類(lèi)生化催化合成羥基新戊酸，18天后羥基新戊酸產(chǎn)率為24.4%。微生物氧化制取羥基新戊酸的方法處于探索階段，還相當(dāng)不成熟。</p><p>　　通過(guò)上面對(duì)羥基新戊酸合成方法的討論可以看出，各種合成羥基新戊酸的方法都有一定的缺陷，還沒(méi)有比較理想的、具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的化學(xué)合成方法。</p><p>&l

24、t;b>　　2 　實(shí)驗(yàn)部分</b></p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑</p><p>　　2.1.1　 實(shí)驗(yàn)儀器</p><p>　　表2-1 實(shí)驗(yàn)中用到的儀器及玻璃器皿</p><p>　　2.1.2　 實(shí)驗(yàn)試劑</p><p>　　表2-2 實(shí)驗(yàn)中所需用到的試劑</p>

25、;<p>　　2.2　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)</p><p>　　2，2-二甲基-3-羥基丙酸的合成特點(diǎn)在于氧化醛基時(shí)要防止羥基的氧化，以往往往采用保護(hù)羥基的方式，先把羥基合成酯保護(hù)起來(lái)，但是有著分離麻煩，產(chǎn)率不高的缺點(diǎn)。</p><p>　　而用雙氧水的選擇性好，無(wú)污染，不需要保護(hù)羥基就可以直接反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。因此本文想通過(guò)雙氧水為氧化劑來(lái)達(dá)到所預(yù)期的加快反應(yīng)速度、提高產(chǎn)率、使反應(yīng)更經(jīng)

26、濟(jì)的目的。</p><p>　　通過(guò)反應(yīng)條件的改變進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，從而分析這種以雙氧水為氧化劑合成的方法是否合理，同時(shí)通過(guò)改變溫度，反應(yīng)時(shí)間，投料比的對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)分析用雙氧水為氧化劑的優(yōu)缺點(diǎn)，達(dá)到優(yōu)化工藝的目的。</p><p>　　本論文主要研究了2，2-二甲基-3-羥基丙醛用17.5%雙氧水氧化制備2，2-二甲基-3-羥基丙酸，然后加入氫氧化鈉促進(jìn)反應(yīng)平衡。主要步驟為向裝有2，2-二甲基-

27、3-羥基丙醛的反應(yīng)瓶中依次滴加雙氧水、氫氧化鈉，按設(shè)計(jì)的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。</p><p><b>　　反應(yīng)式為：</b></p><p>　　2．3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　　</p><p>　　2.3.1 羥戊醛的合成</p><p>　　在帶有機(jī)械攪拌和冷凝回流裝置的反應(yīng)釜中加入異丁醛72g(1mol)和甲醛30g(1mol

28、)，用超級(jí)恒溫水浴升溫，達(dá)到55℃的時(shí)候，開(kāi)始滴加催化劑三乙胺4.05（0.04mol）,在2個(gè)小時(shí)內(nèi)滴加完畢,在滴加過(guò)程中反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制在62~64攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為4個(gè)小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜里的液體倒入冰水混合體系，同時(shí)用力攪拌，此時(shí)有大量固體析出，抽濾、洗滌、室溫晾干，得白色粉末狀固體羥戊醛92.12g，產(chǎn)率約為90.6%。熔點(diǎn)86-88℃，與文獻(xiàn)值相同。</p><p>　　2．3．2 雙氧

29、水氧化的操作過(guò)程</p><p>　　在裝有攪拌器、溫度計(jì)和兩個(gè)滴液漏斗的500mL 四口瓶中,　加入10.2g（0.1mol）2，2-二甲基3-羥基丙醛，用油浴鍋將溫度升到70℃，在70℃下緩慢滴加0.095mol 17.5%過(guò)氧化氫（一般在5小時(shí)左右滴完）。從滴加過(guò)氧化氫2.5小時(shí)后開(kāi)始滴入0.1mol 20%的NaOH溶液（3小時(shí)內(nèi)滴完），滴畢，70℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。停止反應(yīng)后，冷卻反應(yīng)物至室溫，加入鹽酸

30、調(diào)劑PH至2-3，用30ml乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸出產(chǎn)物，得白色晶體10.4g。</p><p>　　將得到的白色晶體的粗產(chǎn)品，取微量的產(chǎn)品放在載玻片上，然后把載玻片放到熔點(diǎn)儀上，逐漸升高溫度。通過(guò)顯微鏡仔細(xì)觀察載玻片上的顆粒晶體的變化，當(dāng)這些細(xì)小的晶體出現(xiàn)蠕動(dòng)時(shí)，則是產(chǎn)品的初熔點(diǎn)，并記下初熔點(diǎn)的溫度。再調(diào)慢熔點(diǎn)儀的加熱速度，使熔點(diǎn)儀的溫度顯示儀上的溫度變化不是很大，仔細(xì)的觀察顯微鏡中的產(chǎn)品

31、，當(dāng)熔點(diǎn)儀的溫度顯示儀上的溫度突然的變大時(shí)，就是產(chǎn)品全部熔化，并記下溫度，停止加熱。此時(shí)讀得熔點(diǎn)為122～124℃，與文獻(xiàn)值125℃較接近，可知所得產(chǎn)品為較純的2，2-二甲基-3-羥基丙酸。</p><p>　　2．3．3 雙氧水用量的選擇</p><p>　　在裝有攪拌器、溫度計(jì)和兩個(gè)滴液漏斗的500mL 四口瓶中,　加入10.2g（0.1mol）2，2-二甲基-3-羥基丙醛，用油浴

32、鍋將溫度升到70℃，在70℃下分別緩慢滴加0.085mol、0.090mol、0.095mol、0.10mol、0.105mol 17.5%過(guò)氧化氫（一般在5小時(shí)左右滴完）。從滴加過(guò)氧化氫2.5小時(shí)后開(kāi)始滴入0.1mol 20%的NaOH溶液（3小時(shí)內(nèi)滴完），滴畢，70℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。停止反應(yīng)后，冷卻反應(yīng)物至室溫，加入鹽酸調(diào)劑PH至2-3，用30mL乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸出產(chǎn)物。</p><

33、p>　　雙氧水用量對(duì)產(chǎn)率影響列表如下：</p><p>　　表1 雙氧水用量對(duì)產(chǎn)率影響</p><p>　　由以上結(jié)果分析選擇雙氧水用量為0.095mol為宜。</p><p>　　2．3．4 雙氧水濃度的選擇</p><p>　　在裝有攪拌器、溫度計(jì)和兩個(gè)滴液漏斗的500mL 四口瓶中,　加入10.2g（0.1mol）2，2

34、-二甲基3-羥基丙醛，用油浴鍋將溫度升到70℃，在70℃下分別緩慢滴加0.095mol 8.75%、12.5%、17.5%、 21.5% 、25%過(guò)氧化氫（一般在5小時(shí)左右滴完）。從滴加過(guò)氧化氫2.5小時(shí)后開(kāi)始滴入0.1mol 20%的NaOH溶液（3小時(shí)內(nèi)滴完），滴畢，70℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。停止反應(yīng)后，冷卻反應(yīng)物至室溫，加入鹽酸調(diào)劑PH至2-3，用30ml乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸出產(chǎn)物。</p>&

35、lt;p>　　雙氧水濃度對(duì)產(chǎn)率影響列表如下：</p><p>　　表2 雙氧水濃度對(duì)產(chǎn)率影響</p><p>　　由以上結(jié)果分析選擇雙氧水濃度為17.5%為宜。</p><p>　　2．3．5 反應(yīng)溫度的選擇</p><p>　　在裝有攪拌器、溫度計(jì)和兩個(gè)滴液漏斗的500mL 四口瓶中,　加入10.2g（0.1mol）2，2-二

36、甲基3-羥基丙醛，用油浴鍋將溫度分別升到60℃、70℃、80℃，在60℃、65℃、70℃、75℃、80℃下緩慢滴加0.095mol 17.5%過(guò)氧化氫（一般在5小時(shí)左右滴完）。從滴加過(guò)氧化氫2.5小時(shí)后開(kāi)始滴入0.1mol 20%的NaOH溶液（3小時(shí)內(nèi)滴完），滴畢，60℃、70℃、80℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。停止反應(yīng)后，冷卻反應(yīng)物至室溫，加入鹽酸調(diào)劑PH至2-3，用30ml乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸出產(chǎn)物，得白色晶體。&

37、lt;/p><p>　　反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)率影響列表如下：</p><p>　　表3 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)率影響</p><p>　　由以上結(jié)果分析反應(yīng)溫度為70℃為宜</p><p>　　2．3．6 氫氧化鈉用量的選擇</p><p>　　在裝有攪拌器、溫度計(jì)和兩個(gè)滴液漏斗的500mL 四口瓶中,　加入10.2g（0.1mol）

38、2，2-二甲基3-羥基丙醛，用油浴鍋將溫度升到70℃，在70℃下緩慢滴加0.095mol 17.5%過(guò)氧化氫（一般在5小時(shí)左右滴完）。從滴加過(guò)氧化氫2.5小時(shí)后開(kāi)始滴入0mol、0.09mol、0.1mol 20%的NaOH溶液（3小時(shí)內(nèi)滴完），滴畢，70℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。停止反應(yīng)后，冷卻反應(yīng)物至室溫，加入鹽酸調(diào)劑PH至2-3，用30ml乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸出產(chǎn)物，得白色晶體。</p><p

39、>　　氫氧化鈉用量對(duì)產(chǎn)率影響列表如下：</p><p>　　表4 氫氧化鈉用量對(duì)產(chǎn)率影響</p><p>　　由以上結(jié)果分析氫氧化鈉用量為0.1mol為宜。</p><p>　　2．3．7 最佳條件下2，2-二甲基-3-羥基丙酸的合成</p><p>　　在裝有攪拌器、溫度計(jì)和兩個(gè)滴液漏斗的500mL 四口瓶中,　加入10.2g（0

40、.1mol）2，2-二甲基3-羥基丙醛，用油浴鍋將溫度升到70℃，在70℃下緩慢滴加0.095mol 17.5%過(guò)氧化氫（一般在5小時(shí)左右滴完）。從滴加過(guò)氧化氫2.5小時(shí)后開(kāi)始滴入0.1mol 20%的NaOH溶液（3小時(shí)內(nèi)滴完），滴畢，70℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。停止反應(yīng)后，冷卻反應(yīng)物至室溫，加入鹽酸調(diào)劑PH至2-3，用30ml乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸出產(chǎn)物，得白色晶體10.4g。經(jīng)過(guò)計(jì)算可知理論產(chǎn)量為11.8g，因此

41、，本課題選用的氧化方法合成2，2-二甲基-3-羥基丙酸的產(chǎn)率為88.13%。</p><p><b>　　3 　結(jié)果與討論</b></p><p>　　3.1 產(chǎn)物表征　　</p><p>　　3.1.1 熔點(diǎn)測(cè)定　</p><p>　　將得到的白色晶體的粗產(chǎn)品，取微量的產(chǎn)品放在載玻片上，然后把載玻片放到熔點(diǎn)儀上

42、，逐漸升高溫度。通過(guò)顯微鏡仔細(xì)觀察載玻片上的顆粒晶體的變化，當(dāng)這些細(xì)小的晶體出現(xiàn)蠕動(dòng)時(shí)，則是產(chǎn)品的初熔點(diǎn)，并記下初熔點(diǎn)的溫度。再調(diào)慢熔點(diǎn)儀的加熱速度，使熔點(diǎn)儀的溫度顯示儀上的溫度變化不是很大，仔細(xì)的觀察顯微鏡中的產(chǎn)品，當(dāng)熔點(diǎn)儀的溫度顯示儀上的溫度突然的變大時(shí)，就是產(chǎn)品全部熔化，并記下溫度，停止加熱。此時(shí)讀得熔點(diǎn)為122～124℃，與文獻(xiàn)值125℃較接近，可知所得產(chǎn)品為較純的2，2-二甲基-3-羥基丙酸。</p><p

43、>　　3.1.2 核磁共振氫譜分析</p><p>　　下圖為所得產(chǎn)物的核磁共振氫譜，以D2O溶劑。</p><p>　　圖 3-1 核磁共振氫譜</p><p>　　譜圖分析 2-1：在核磁共振譜圖上4.641ppm處的峰為D2O溶劑峰，其余峰的峰面積比大約為2:1:1:6（從左到右）。在3.4ppm左右的峰為亞甲基上的氫，在3.15ppm附近的峰為羥

44、基氫,在2.0附近的峰為羧基上的氫，在0.96ppm附近的峰為兩個(gè)甲基上的氫。</p><p>　　上圖表明，所得產(chǎn)物是較為純凈的2，2-二甲基-3-羥基丙酸。</p><p>　　3.2 用雙氧水氧化制備2，2-二甲基-3-羥基丙酸的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　選擇性好，不會(huì)氧化羥基。</p><p>　　產(chǎn)物容易分離，后續(xù)處理簡(jiǎn)單。<

45、;/p><p><b>　　減少了工業(yè)三廢。</b></p><p>　　操作簡(jiǎn)便，收率高，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。</p><p>　　3.3 最佳反應(yīng)條件的確定</p><p>　　3.3.1 雙氧水用量的選擇</p><p>　　雙氧水的用量太少導(dǎo)致原料不能完全氧化，而用量太多可能會(huì)導(dǎo)致生成副產(chǎn)

46、物。根據(jù)表格1作圖得：</p><p>　　圖3-1 雙氧水用量與產(chǎn)率的關(guān)系</p><p>　　由圖可知反應(yīng)最佳雙氧水用量為0.095mol。</p><p>　　3.3.2 雙氧水濃度的選擇</p><p>　　雙氧水濃度太低，反應(yīng)后期會(huì)導(dǎo)致氧化反應(yīng)十分緩慢，而濃度太高會(huì)導(dǎo)致發(fā)生副反應(yīng)。根據(jù)表格2作圖得：</p><

47、;p>　　圖3-2 雙氧水濃度與產(chǎn)率的關(guān)系</p><p>　　由圖可知：雙氧水濃度在17.5%時(shí)為最佳，不過(guò)影響不是十分明顯。</p><p>　　3.3.3 反應(yīng)溫度的選擇</p><p>　　反應(yīng)溫度低會(huì)影響反應(yīng)速度，導(dǎo)致不能充分反應(yīng)，而反應(yīng)溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致副產(chǎn)物增多，降低產(chǎn)率。根據(jù)表格3作圖得：</p><p>　　由圖可知，

48、最佳反應(yīng)溫度為70℃。</p><p>　　3.3.4 氫氧化鈉用量的選擇</p><p>　　加入氫氧化鈉會(huì)與酸反應(yīng)，降低產(chǎn)物濃度，從而促進(jìn)反應(yīng)的發(fā)生，但是堿性過(guò)大會(huì)影響反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)率降低，因此要控制好氫氧化鈉的用量，并且要把握好加入氫氧化鈉的時(shí)機(jī)。</p><p>　　由圖可知，最佳氫氧化鈉用量為0.1mol。</p><p><b

49、>　　4　結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　4.1 結(jié)論</b></p><p>　　通過(guò)近兩個(gè)月的畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)，基本上完成了預(yù)期目的。在實(shí)驗(yàn)中，綜合運(yùn)用了所學(xué)的理論知識(shí)，并對(duì)所學(xué)知識(shí)加以鞏固、提高和充實(shí)。系統(tǒng)掌握了實(shí)驗(yàn)操作方法與步驟，并且加強(qiáng)了查閱文獻(xiàn)資料的能力，鍛煉了自己的動(dòng)手能力，學(xué)到了許多知識(shí)，為今后踏上工作崗位和進(jìn)行進(jìn)一步的

50、研究作了充分的準(zhǔn)備。通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出以下結(jié)論：</p><p>　?。?）由異丁醛和甲醛制備羥戊醛的時(shí)候，三乙胺的加入方式很重要，而且此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，如果不能控制好滴加速度，會(huì)使反應(yīng)溫度過(guò)高，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)生成副產(chǎn)物。</p><p>　　(2) 雙氧水氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以要控制好反應(yīng)溫度。</p><p>　?。?）不能過(guò)早加入氫氧化鈉，會(huì)導(dǎo)致堿性過(guò)大

51、而影響反應(yīng)。</p><p>　?。?）該反應(yīng)的最佳條件為：n（羥基新戊醛）：n（雙氧水）：n（氫氧化鈉）=0.95:1:1，最佳反應(yīng)為70℃。</p><p><b>　　4.2 展望</b></p><p>　　本次實(shí)驗(yàn)由于時(shí)間倉(cāng)促和本人水平有限，有些工作有待于以后進(jìn)行。</p><p>　　本論文只是研究了用雙氧

52、水作為氧化劑，能不能找到比雙氧水更加高效，選擇性更好，更加適合工業(yè)化生產(chǎn)的氧化劑，或者合成方法。</p><p>　　因?yàn)楫a(chǎn)物在水中有一定的溶解度，能不能找到更好的分離方法還需要繼續(xù)研究。</p><p>　　本論文只研究了羥基新戊酸的合成和表征，在應(yīng)用方面還需要進(jìn)一步的研究。 </p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)</b></p&g

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64、姜云鵬，直接氧化法制備羥基特戊酸的研究[J].丹東紡專(zhuān)學(xué)報(bào)2001，8(2)，3-4</p><p>　　[24] 洪哲，酯化-氧化-水解法制備羥基特戊酸[J].皮革化工2000，17(6)，36-37</p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　對(duì)羥基醛氧化成羥基酸的研究</p><p><

65、b>　　前言</b></p><p>　　在醛氧化為酸的文獻(xiàn)中，有很多涉及到羥基醛的氧化。羥基醛的氧化大多為化學(xué)氧化。在氧化劑和催化劑的選擇上都有所不同，如果氧化劑的氧化性很強(qiáng)，則有可能使羥基也被氧化，這樣就達(dá)不到選擇性氧化的目的。所以一般選擇比較溫和的氧化劑，例如某些價(jià)位不很高的金屬離子、次溴酸、溴水、次碘酸等[1-3]，在催化劑作用下氧氣（空氣）的催化氧化也比較多。以羥基新戊酸的裝備為例，&

66、lt;/p><p>　　羥基醛的電氧化以葡萄糖電氧化研究居多，包括葡萄糖的直接電氧化和間接電氧化。對(duì)葡萄糖的直接電氧化研究多在Pt電極上進(jìn)行[4-6]。在堿性介質(zhì)中，D-葡萄糖在單晶Pt電極上電氧化，反應(yīng)速率受電極表面晶相的影響很大，對(duì)于大多數(shù)被研究的電極表面，都有三個(gè)伏安峰在H吸附電位區(qū)域、雙電層區(qū)域和陽(yáng)極成膜區(qū)域，最有活性的表面是Pt(111)。另外發(fā)現(xiàn)，糖的氧化與Pt表面形成的羥基自由基吸附層有關(guān)。Kokkin

67、idis等[7]研究了D-葡萄糖在堿性溶液中，在Pt、Rh和Ir上的陽(yáng)極氧化，其中Pt是最好的電化學(xué)催化劑，催化能力順序?yàn)镻t>Pd>Rh>Ir。Hsiao等[8,9]用循環(huán)伏安方法研究了D-葡萄糖在金電極上直接電氧化，考察了吸附陰離子的影響和葡萄糖在單晶和多晶Au電極表面上電氧化行為，在磷酸鹽緩沖溶液(pH=7.4)中，反應(yīng)的決速步為H和C1鍵的破壞，產(chǎn)物為葡萄糖酸鈉。一般認(rèn)為電氧化葡萄糖只有在堿性條件下進(jìn)行，但該文

68、表明，在酸性條件下葡萄糖的電氧化也可以進(jìn)行，只要沒(méi)有較強(qiáng)的吸附陰離子存在即可。此反應(yīng)的機(jī)理與Au電極上的吸附羥基自由基OHabs有關(guān)。反應(yīng)分三步，首先是Au電極吸附羥基自由基，然后在</p><p>　　葡萄糖間接電氧化的研究比較注重應(yīng)用。郭子成等[15]研究了一步合成葡萄糖酸鎂。電合成是在無(wú)隔膜電解槽內(nèi)采用DSA陽(yáng)極、石墨陰極,以葡萄糖、氧化鎂為原料,溴化鎂為氧化媒質(zhì)和支持電解質(zhì)。反應(yīng)過(guò)程首先是溴離子在陽(yáng)極被氧

69、化成單質(zhì)溴,溴將葡萄糖氧化成葡萄糖酸內(nèi)酯，水解后形成葡萄糖酸。在糖被氧化成酸的同時(shí),單質(zhì)溴被還原成溴離子,溴離子回到陽(yáng)極再被氧化,循環(huán)使用。生成的葡萄糖酸在電解槽內(nèi)立即與氧化鎂反應(yīng)轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸鎂。電解時(shí)陰極將氫離子還原成氫氣放出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,用無(wú)隔膜電解槽經(jīng)一步法合成葡萄糖酸鎂,使電化學(xué)氧化生成的酸能及時(shí)地變成鹽,既能直接得到產(chǎn)品,又能達(dá)到在較高電流密度下電氧化過(guò)程中沒(méi)有溴積累與逸出。實(shí)驗(yàn)中洗滌結(jié)晶后的溶劑經(jīng)精餾后可重復(fù)使用，精餾余

70、液可并入母液循環(huán)使用，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)廢物排放。一步法電合成葡萄糖酸鎂與有隔膜的兩步法相比,有槽壓低(約低0.5V左右)、能耗省、電解槽裝配和維修簡(jiǎn)單、生產(chǎn)過(guò)程不受隔膜材料壽命限制等優(yōu)點(diǎn),但實(shí)現(xiàn)工業(yè)化尚有不少工作要做。</p><p><b>　　羥基新戊酸簡(jiǎn)介</b></p><p>　　2.1 羥基新戊酸的用途</p><p>　　羥基新戊酸

71、是一種非常有價(jià)值的化工產(chǎn)品，是化工生產(chǎn)中重要的合成中間體。在農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、制革、助劑生產(chǎn)等方面有廣泛的應(yīng)用。它的應(yīng)用之所以廣泛，是由其特殊的結(jié)構(gòu)所決定的，既有羧基，又有羥基，兩個(gè)活性基團(tuán)均可發(fā)生酯化、取代、聚合等反應(yīng)，而且還具有立體結(jié)構(gòu)，閉合成環(huán)或多聚后的空間彈性使其在耐磨材料及潤(rùn)滑劑等方面也有廣闊</p><p>　　的應(yīng)用前景。它的應(yīng)用一般有幾個(gè)方向：羥基的取代、自聚合、與其它化合物的聚合和與其它化合物形

72、成閉環(huán)雜合物等。</p><p>　　羥基新戊酸的另一重要應(yīng)用是合成羥基新戊酸新戊二醇單酯。2,2-二甲基-1,3-丙二醇羥基新戊酸單酯（簡(jiǎn)稱(chēng)1115酯），是一種性能優(yōu)異的新型二元醇酯，廣泛應(yīng)用于飽和聚酯樹(shù)脂、聚氨酯、不飽和聚酯、增塑劑等領(lǐng)域，用作生產(chǎn)樹(shù)脂、油漆及涂料的高檔原料。1999年報(bào)道國(guó)內(nèi)年用量在1kt左右。1115酯的開(kāi)發(fā)和利用為我國(guó)高檔涂料生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料,具有很好的發(fā)展前景。目前1115酯的合成方法

73、主要有兩種，一種是羥基新戊醛在催化劑作用下自身縮合，另一種方法就是羥基新戊酸與新戊二醇在酸性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)。</p><p>　　羥基新戊酸在其它方面還有很多應(yīng)用。羥基新戊酸羧基上的H被烷基替代酯化或自身聚合后是增塑劑、聚酯樹(shù)脂、合成制藥的原料。羥基新戊酸的應(yīng)用還涉及到抗磨劑、涂料、潤(rùn)滑油、直發(fā)劑、皮革等。</p><p>　　2.2 羥基新戊酸的合成制備</p><

74、;p>　　羥基新戊酸（Hydroxypivalic acid，簡(jiǎn)寫(xiě)為HPAD）是2，2-二甲基3-羥基丙酸（2,2-dimethyl-3-hydroxyl propanoic acid）的俗稱(chēng)，常溫下為白色晶體，熔點(diǎn)122-124℃，溶于水，在乙醚、苯等有機(jī)容溶劑中有較大溶解度。</p><p><b>　?。?）化學(xué)法</b></p><p>　　早期工業(yè)生產(chǎn)

75、羥基新戊酸通常用羥基新戊醛在濃堿作用下發(fā)生卡尼扎羅自身歧化反應(yīng)生成羥基新戊酸和新戊二醇，其反應(yīng)方程式如下：</p><p>　　然后分離這兩種物質(zhì)，酸化處理即可得到羥基新戊酸。這種方法從羥基新戊醛到羥基新戊酸的轉(zhuǎn)化率最多只能達(dá)到50%，而且在工業(yè)上分離這兩種物質(zhì)并不是一件很容易的事情。在羥基新戊酸工業(yè)用量日趨增大，新戊二醇逐漸減少的情況下，這種方法生產(chǎn)羥基新戊酸經(jīng)濟(jì)效益很低。</p><p&g

76、t;　　為了解決氧化羥基新戊醛中新戊二醇的問(wèn)題，洪哲提出了酯化—氧化—水解法制備羥基新戊酸的方法，即羥基新戊醛不進(jìn)行卡尼扎羅歧化反應(yīng)，而是與羧酸反應(yīng)生成酯來(lái)保護(hù)羥基。即在濃硫酸作用下，羥基新戊醛與乙酸生成醛基新戊醇乙酸酯。之后，醛基新戊醇乙酸酯在KMnO4作用下被氧化為乙酰氧基新戊酸，最后乙酰氧基新戊酸水解生成羥基新戊酸。反應(yīng)方程式如下：</p><p>　　該方法從反應(yīng)開(kāi)始到最終得到產(chǎn)物，至少需27小時(shí)以上的時(shí)

77、間。這種方法比起傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，在產(chǎn)率上有很大提高，但存在著反應(yīng)步驟多、分離復(fù)雜、成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重等弊端。</p><p>　　洪哲等采取了在Cannizzaro反應(yīng)之后，產(chǎn)物不經(jīng)分離，直接氧化制取羥基新戊酸的方法。使用的手段和催化劑與上面相似，也是Pd/C催化條件下空氣氧化。雖然減少了新戊二醇分離的操作，但產(chǎn)率也不高，最高產(chǎn)率為75%。Neumann等人在1996年提出用H2O2為氧化劑氧化羥基新戊醛有“很

78、高的產(chǎn)率和選擇性”，同樣的方法也出現(xiàn)在日本專(zhuān)利中這種合成方法的成本較高。</p><p>　　受微生物氧化葡萄糖的啟發(fā)，近年來(lái)還有人對(duì)微生物法合成羥基新戊酸進(jìn)行了研究，F(xiàn)uchtenbusch等[16,17]提出了新戊二醇在特定pH及有氧條件下，通過(guò)醋酸菌及其它相關(guān)菌類(lèi)生化催化合成羥基新戊酸，18天后羥基新戊酸產(chǎn)率為24.4%。微生物氧化制取羥基新戊酸的方法處于探索階段，還相當(dāng)不成熟。</p>&l

79、t;p>　　通過(guò)上面對(duì)羥基新戊酸合成方法的討論可以看出，各種合成羥基新戊酸的方法都有一定的缺陷，還沒(méi)有比較理想的、具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的化學(xué)合成方法。</p><p>　　（2）羥基新戊醛的間接電氧化</p><p>　　與化學(xué)法相比，溴氧化法合成羥基新戊酸，條件溫和，反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)率及選擇性都較高，最高色譜產(chǎn)率91.8%，分離后化學(xué)收率82.4%。用單質(zhì)溴作氧化劑制取羥基新戊酸，反應(yīng)產(chǎn)

80、物中有溴離子產(chǎn)生。排放溴離子，既污染環(huán)境，又造成浪費(fèi)。通過(guò)槽外式間接電氧化使</p><p>　　溴離子氧化為溴可被循環(huán)使用。通過(guò)不同電極對(duì)溴離子電催化活性的研究顯示在PbO2電極上且在中性溶液中，電流效率可達(dá)96.1％。與其它電極相比，其電流效率高，而且起始氧化電位較低，氧化電流較大。以羥基新戊醛為原料，間接電氧化合成羥基新戊酸，條件溫和、電流效率高、選擇性好。但是由于溴很容易揮發(fā)，這就要求電解槽密封，增加了電

81、解槽的設(shè)計(jì)難度，同時(shí)溴水對(duì)PbO2電極的腐蝕降低了電極的壽命。間接電氧化方法必定引入了氧化媒質(zhì)，使得間接電氧化比直接電氧化復(fù)雜。</p><p>　　(3) 羥基新戊醛的直接電氧化</p><p>　　余建國(guó)等以陽(yáng)極材料的研究為主，還研究了不同支持電解質(zhì)和隔膜。以PbO2、SnO2、PbO2-SPE膜組合電極、MoO3等為陽(yáng)極，直接電氧化羥基新戊醛，研究了各種電極對(duì)羥基新戊醛電氧化的催化活

82、性和羥基新戊醛濃度、反應(yīng)溫度、溶液pH以及陽(yáng)極電位對(duì)電氧化羥基新戊醛的影響。研究表明，PbO電極對(duì)羥基新戊醛的電催化活性最高，以硫酸為支持電解質(zhì)，有隔膜（質(zhì)子交換膜）電解槽內(nèi)，生成羥基新戊酸的選擇性和電流效率最高。SnO2電極電氧化羥基新戊醛也取得了較好的選擇性氧化，但是電流效率較低。PbO2-SPE膜組合電極和MoO3電極用于有機(jī)物電氧化是一種新的嘗試，在對(duì)羥基新戊醛選擇性電氧化上有待進(jìn)一步提高其性能。并且初步研究了鉑和石墨等常用陽(yáng)極

83、板上羥基新戊醛的電氧化行為。</p><p><b>　　三. 總結(jié)</b></p><p>　　羥基醛的氧化大多為化學(xué)氧化。在氧化劑和催化劑的選擇上都有所不同，如果氧化劑的</p><p>　　氧化性很強(qiáng)，則有可能使羥基也被氧化，這樣就達(dá)不到選擇性氧化的目的。所以一般選擇比較溫和的氧化劑。羥基醛的電氧化以葡萄糖電氧化研究居多，包括葡萄糖的直接

84、電氧化和間接電氧化。由以上討論可以看出，已有醛類(lèi)經(jīng)電化學(xué)氧化法合成羧酸的成功報(bào)道，對(duì)羥基醛的氧化，前人做了一些工作，其中對(duì)葡萄糖的直接電氧化和間接電氧化研究較多。</p><p><b>　　四. 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 洪哲,酯化-氧化-水解法制備羥基特戊酸[J].皮革化工2000,17(6),36-37。</p><p&g

85、t;　　[2] 洪哲,姜云鵬,直接氧化法制備羥基特戊酸的研究[J].丹東紡專(zhuān)學(xué)報(bào)2001,8(2),3-4。</p><p>　　[3] 洪哲,于艷,Pd/C催化下新戊二醇的空氣氧化[J].皮革化工2001,18(1),38-40。</p><p>　　[4] Luna A.M.C.,Bolzan A.E.,Mele M.F.,The voltammetric electrooxidati

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93、ode[J].Boielectrochem.Bioenerg.1986,15(2),157-165.</p><p>　　[12] Shao M.J.,Xing X.K.,Liu C.C.,Cyclic-voltammetric study of glucose oxidation on a oxide-covered platinum electrode in the presence of an underp

94、otential thallium layer[J]. Bioelectrochem.Bioenerg.1987,17(1),59-70.</p><p>　　[13] Burke L.D.,Ryan T.G.,The importance of superficial(adatom)surface oxidation in the electrocatalytic behaviour of noble meta

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96、troanal .Chem. Interfacial Electrochem. 1988,242(1-2),221-242.</p><p>　　[15] 李偉,郭子成,李紅梅,成對(duì)電解葡萄糖研制葡萄糖酸和山梨醇[J].現(xiàn)代化工1994,</p><p><b>　　,21-24。</b></p><p>　　[16] 任永，朱建良，歐陽(yáng)平愷,

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98、-二甲基-3-羥基丙酸的制備研究</p><p><b>　　選題背景及意義</b></p><p>　　2,2-二甲基-3-羥基丙酸，英文名稱(chēng) 2,2-Dimethyl-3-hydroxypropionic acid，中文別名，羥基特戊酸 。羥基特戊酸是化工生產(chǎn)的重要中間體,在皮革助劑、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥生產(chǎn)等方面有著廣泛的用途。</p><p&g

99、t;　　2,2-二甲基-3-羥基丙酸是合成除草劑“廣滅靈”的中間體。“廣滅靈”是廣泛用于大豆、花生、馬鈴薯等農(nóng)作物的一種色素抑制類(lèi)除草劑。它在植物體內(nèi)抑制葉綠素及葉綠素保護(hù)色素的產(chǎn)生，使植物在短期內(nèi)死亡,具有很高的除草、增產(chǎn)效果，是一種很有前途的無(wú)毒無(wú)公害農(nóng)藥。</p><p>　　羥基特戊酸也是合成羥基特戊酸新戊二醇單酯的原料，羥基特戊酸新戊二醇單酯，化學(xué)名2，2-二甲基-3-羥基丙酸-2，2-二甲基-3-羧基

100、丙酯，其獨(dú)特的酯基雙側(cè)偕二甲基季碳分子構(gòu)造，使其酯基具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定、抗水解、抗氧化性能，且分子骨架結(jié)構(gòu)極富柔韌性；這使得它成為一種極有價(jià)值的二醇化合物，廣泛用于高性能抗沖擊韌性樹(shù)脂和優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑劑的制造此化合物的合成純化技術(shù)文獻(xiàn)幾乎全為國(guó)外專(zhuān)利[1~7]。</p><p>　　2,2-二甲基-3-羥基丙酸甲酯，又稱(chēng)羥基特戊酸甲酯，是合成液晶材料、醫(yī)藥中間體、染料的重要原料料[8]。2,2-二甲基-3-羥基丙酸甲酯是

101、一種性能優(yōu)異的新型二元醇酯，廣泛應(yīng)用于飽和聚酯樹(shù)脂、聚氨酯、不飽和聚酯、增塑劑等領(lǐng)域，用作生產(chǎn)樹(shù)脂、油漆及涂料的高檔原料。</p><p>　　羥基新戊酸在其它方面還有很多應(yīng)用。Ninomiya等[9]介紹了羥基新戊酸羧基上的H被烷基替代酯化或自身聚合后是增塑劑、聚酯樹(shù)脂、合成制藥的原料。Miller等[10]提出羥基新戊酸用于合成β-丙內(nèi)酰胺，β-丙內(nèi)酰胺可以參與多種農(nóng)藥的合成。Chang等[11]介紹羥基新戊

102、酸能形成閉環(huán)含N化合物，這些雜環(huán)有機(jī)物在醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。羥基新戊酸的應(yīng)用還涉及到抗磨劑、涂料、潤(rùn)滑油、直發(fā)劑、皮革等?？梢?jiàn)，羥基新戊酸在化工生產(chǎn)方面是一種非常有價(jià)值的中間體，僅日本公開(kāi)專(zhuān)利中就有幾十個(gè)專(zhuān)利文獻(xiàn)涉及羥基新戊酸[12-22]。</p><p>　　二、相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài)</p><p>　　2,2-二甲基-3-羥基丙酸的合成在有關(guān)文獻(xiàn)中能找到多種方法. 第

103、一種是用新戊二醇在Cd/ C催化下, 只氧化一個(gè)羥基而得到2,2-二甲基-3-羥基丙酸[ 23],此法需在很稀的溶液中進(jìn)行, 反應(yīng)器的利用率很低; 第二種方法是2,2-二甲基-3-羥基丙醛在堿性條件下進(jìn)行歧化反應(yīng)[ 24], 這種方法產(chǎn)率達(dá)不到50%; 第三種方法是用銅、錳的羧酸化合物為催化劑, 在堿性條件下用空氣氧化 2,2-二甲基-3-羥基丙酸[ 25], 雖然反應(yīng)產(chǎn)率較高, 但因需使用壓力容器、副產(chǎn)物較多、后處理困難等, 不易在生

104、產(chǎn)上應(yīng)用. 第四種方法是用過(guò)氧化氫氧化 2,2-二甲基-3-羥基丙酸 得到反應(yīng)體系中過(guò)氧化氫濃度控制在體系的4%, 反應(yīng)溫度控制在70℃ , 產(chǎn)率為74. 0%[ 26]。</p><p>　　課題的研究?jī)?nèi)容及擬采取的研究方法（技術(shù)路線）、難點(diǎn)及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)</p><p>　　難點(diǎn)：反應(yīng)中過(guò)氧化氫的用量和氫氧化鈉的用量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響較大，需要特別注意。</p><p

105、>　　預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：根據(jù)選擇的最佳條件進(jìn)行平行試驗(yàn),得2,2-二甲基-3-羥基丙酸，取得較好的純度和收率，對(duì)其進(jìn)行表征。</p><p>　　四、論文詳細(xì)工作進(jìn)度和安排</p><p>　　2010年1月：完成資料檢索及任務(wù)書(shū)，做好準(zhǔn)備工作。</p><p>　　2010年2月：完成文獻(xiàn)綜述，外文翻譯及開(kāi)題報(bào)告。</p><p>　　

106、2010年3月：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，合成產(chǎn)物并表征。</p><p>　　2010年4月：論文初稿撰寫(xiě)，修改以及定稿。</p><p>　　2010年5月：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理，撰寫(xiě)畢業(yè)論文及提交畢業(yè)論文相關(guān)材料。</p><p><b>　　五．主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] Auer Heinz: Kruger Si

107、egfried; School Stephan; Weber Theodor; Melder Johann-peter.[P] Isolation of neopentyl glycol hydroxypivalate US 2000- 6,048,441.</p><p>　　[2] Clubb Clyde Neal; Devon Thomas James;Luce Garret Clements.[P]Sol

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