高溫液態(tài)水中有機(jī)酸對(duì)果糖分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響.pdf

1、乙酰丙酸是生物質(zhì)資源直接水解的主要產(chǎn)物,可從生物質(zhì)資源廉價(jià)、大規(guī)模制備。同時(shí)它具有良好的反應(yīng)活性,通過成鹽、酯化、加氫、縮合、氧化和鹵化等化學(xué)反應(yīng),可制得各種各樣有用的化合物和新型高分子材料,因此乙酰丙酸有望成為一個(gè)基于生物質(zhì)資源的新平臺(tái)化合物。作為“乙酰丙酸綠色高效制備方法研究”這一課是的一部分,本文圍繞“果糖→5-HMF→乙酰丙酸”這一連續(xù)反應(yīng),對(duì)高溫液態(tài)水中有機(jī)酸催化果糖分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、5-羥甲基糠醛無催化水解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、有機(jī)酸催

2、化5-羥甲基糠醛水解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和乙酰丙酸穩(wěn)定性進(jìn)行了初步的研究。研究了壓力10MPa下、溫度453.15～493.15K范圍內(nèi)高溫液態(tài)水中有機(jī)酸(甲酸、乙酸、乙酰丙酸)對(duì)果糖分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在有機(jī)酸存在下,果糖分解反應(yīng)速度大大加快,特別是甲酸。對(duì)不同溫度、有機(jī)酸和反應(yīng)停留時(shí)間對(duì)果糖分解的主要產(chǎn)物——5-羥甲基糠醛(5-HMF)和乙酰丙酸(LA)收率的影響進(jìn)行了考察。果糖分解反應(yīng)主要由果糖分解為中間產(chǎn)物5-HMF和5-

3、HMF進(jìn)一步分解成LA兩步組成,乙酸的加入加快了第一步反應(yīng)速度,而對(duì)第二步反應(yīng)無明顯影響,因而中間產(chǎn)物5-HMF收率可高達(dá)83％;甲酸的加入可同時(shí)加快果糖分解為中間產(chǎn)物5-HMF和5-HMF進(jìn)一步分解為LA的速度,因此LA的收率得到了較大的提高。對(duì)甲酸加入量對(duì)果糖分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響進(jìn)行考查,甲酸加入量越大,果糖分解反應(yīng)就越快,LA的收率就越高。在壓力10MPa、溫度453.15～493.15K和反應(yīng)停留時(shí)間在幾分至幾十分鐘范圍內(nèi),利用

4、間歇式高溫高壓反應(yīng)裝置研究了無酸、甲酸和乙酸三種情況下高溫液態(tài)水中5-羥甲基糠醛分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:有機(jī)酸的加入可加快5-羥甲基糠醛分解反應(yīng)的速度,產(chǎn)物乙酰丙酸的收率也相應(yīng)增加,其順序?yàn)榧姿幔疽宜幔緹o酸。匆浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文高溫液態(tài)水中有機(jī)酸對(duì)果糖分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響在壓力10MPa、溫度533.15K一573.15K和反應(yīng)停留時(shí)間在幾小時(shí)至二十小時(shí)范圍內(nèi),利用間歇式高溫高壓反應(yīng)裝置研究了高溫液體水中乙酞丙酸穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果