脂肪酸甲酯環(huán)氧化反應(yīng)及催化體系研究.pdf

1、以鎢酸鈉、磷酸、H2O2和氯代十六烷基吡啶為原料制備了磷鎢雜多酸季銨鹽相轉(zhuǎn)移催化劑?？疾炝巳軇┖椭苽錀l件對(duì)催化劑制備過(guò)程的影響,發(fā)現(xiàn)溶劑乙酸乙酯可使催化劑高度締合析出,催化劑分離工序簡(jiǎn)單。以二氯乙烷為溶劑考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、H2O2添加方式、H2O2濃度和用量、催化劑用量等因素對(duì)脂肪酸甲酯環(huán)氧化和H2O2利用率的影響。結(jié)果表明,反應(yīng)結(jié)束并降溫后催化劑自動(dòng)沉淀析出,催化劑回收率達(dá)到90％以上,重復(fù)使用八次催化活性基本不變。采用FT-

2、IR對(duì)催化劑和環(huán)氧化產(chǎn)物進(jìn)行了表征。
　　 采用磷鎢雜多酸季銨鹽相轉(zhuǎn)移催化劑和H2O2(30％,質(zhì)量分率)氧源,分別在乙酸乙酯和1,2-二氯乙烷兩種溶劑中考察了環(huán)氧脂肪酸甲酯合成工藝,并利用正交實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)脂肪酸甲酯環(huán)氧化反應(yīng)工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化,得出對(duì)應(yīng)的較佳反應(yīng)條件分別為:乙酸乙酯15mL,反應(yīng)時(shí)間1h,催化劑量0.1g,催化劑類型為3:1:4,分四次加入30wt％H2O21.57g,反應(yīng)溫度65℃,脂肪酸甲酯5.0g時(shí),原料

3、碘值為100的脂肪酸甲酯經(jīng)環(huán)氧化,產(chǎn)品環(huán)氧值可達(dá)5.13％；二氯乙烷20mL,反應(yīng)時(shí)間2.5h,催化劑量0.3g,分三次加入30wt％H2O23.5g,反應(yīng)溫度65℃,脂肪酸甲酯5.0g時(shí),原料碘值為100的脂肪酸甲酯經(jīng)環(huán)氧化,產(chǎn)品環(huán)氧值可達(dá)5.78％。
　　 以甲酸為活性氧載體,硫酸為催化劑和H2O2為氧研究了有機(jī)過(guò)酸催化的脂肪酸甲酯環(huán)氧化?？疾炝薍2O2滴加時(shí)間、環(huán)氧化反應(yīng)保溫時(shí)間、溫度、H2O2用量、甲酸用量和硫酸用量等因

4、素對(duì)反應(yīng)的影響。結(jié)果表明,脂肪酸甲酯40g(含C=C157.48mmol)反應(yīng)溫度55℃,35％H2O218.36g(與雙鍵摩爾比為1.2:1),甲酸6g,攪拌轉(zhuǎn)速210r·min-1,H2O2滴加時(shí)間0.5h,反應(yīng)3h,產(chǎn)品環(huán)氧值可達(dá)4.27％,對(duì)應(yīng)的H2O2有效利用率為69.27％；達(dá)到最高環(huán)氧值后繼續(xù)反應(yīng)2h,二醇產(chǎn)率達(dá)到88.05％,3h達(dá)到95.17％。動(dòng)力學(xué)研究表明,環(huán)氧化反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng),表觀活化能為45.97 kJ/mol