醇钙应用于Guerbet缩合反应的研究

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1、中图分类号：TQ032.4单位代码：10425学号：S12030478醇钙应用于Guerbet缩合反应的研究StudyonCalciumAlkoxidesAppliedtotheGuerbetReaction学科专业：化学工程与技术研究方向：化学工程作者姓名：郭丹指导教师：李青松教授于英民副教授二〇一五年五月StudyonCalciumAlkoxidesAppliedtotheGuerbetReactionAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DanGuoSupervisor：ProfessorQingsongLiViceProfes

2、sorYingminYuCollegeofChemicalEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研宄工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中己经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人己经发表或撰写的研宂成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学一（华东）或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与與同工作的同志对研宄所做的任何贡献均己在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。

3、学位论文作者签名：：对并日期年＾月曰摘要长链醇是非常重要的化工产品和原料，市场需求量大，合成长链醇的Guerbet缩合反应需要热稳定性优良的碱性催化剂，同时电石与醇反应可以制备大量的醇钙。为探究醇钙在合成长链醇的反应中的催化作用和应用前景，本文以甲醇钙和乙醇钙为研究对象，重点研究其在相应母醇（甲醇、乙醇）的Guerbet缩合反应中的应用，并初步探索甲醇钙、乙醇钙在其他醇缩合反应体系中的作用，为实现醇钙催化剂的工业化开发利用提供基础数据和理论依据。具体研究内容如下：研究了反应时间、反应温度、醇钙/醇摩尔比等因素对甲醇钙、乙醇钙催化相应母醇缩合反应的影响。实验表明：乙醇钙催化乙醇缩

4、合反应时，在8~11h，300~320℃，乙醇钙/乙醇摩尔比0.8~1.0条件下反应活性最佳，长链醇总选择性可达57%左右；甲醇钙催化甲醇缩合反应时，在8~11h，250~260℃，甲醇钙/甲醇摩尔比0.7~1.0条件下反应活性最佳，长链醇总选择性可达67%左右。考察了保护气体种类（N2、H2）与初压对乙醇钙催化乙醇缩合反应的影响，相同初压下，氮气作保护气体优于氢气，适当的初压可提高产物的选择性。探索了甲醇钙催化非母醇（乙醇、丙醇、丁醇）以及乙醇钙催化非母醇（甲醇、正丙醇、正丁醇）缩合反应的活性变化。随着醇分子量增大，反应活性增大，转化率提高。由于醇钙的水解作用，会引入小分子醇。因此，在

5、实际生产过程中，醇钙催化相应母醇进行缩合反应是比较合理的。采用不同类型碱性催化剂（乙醇钙、CaO、Ca(OH)2、MgO、Al2O3）催化乙醇缩合反应并检测其反应产物，结果表明，在该反应体系中，乙醇钙具有与其它碱性催化剂相同的催化作用，反应机理与Guerbet缩合反应相似；而且碱性催化剂的反应活性与催化剂碱性强度并非正相关。关键词：醇钙，Guerbet反应，乙醇，甲醇AbstractIntheprocessofcalciumcarbidetovinylether,therehaveproducedalotofcalciumalkoxides.Atpresent,calciumalkoxi

6、deshasnowaytolarge-scaleindustrialapplications.Longchainalcoholsisaveryimportantchemicalproductandrawmaterial,widelyusedinchemical,food,medicineandotherindustries,Guerbetcondensationreactionforthesynthesisoflongchainalcoholsneedstobecatalyzedbyalkalinecatalystsathightemperature.Inordertoexploreth

7、eapplicationprospectofcalciumalkoxidesintheGuerbetreaction,thispapertookcalciummethoxideandcalciumethoxideastheresearchobjects,focusedontheapplicationtotheirrespectivemotheralcohols(methanol,ethanol)condensationreactio