一步合成醇醚羧酸酯的催化剂及工艺研究

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1、学号：12102618常州大学硕士学位论文一步合成醇醚羧酸酯的催化剂及工艺研究研究生赵会晶指导教师郭登峰曹惠庆学科、专业名称化学工艺研究方向精细化工与工业分析2015年6月ReseachonCatalystsandReactionProcessforEthoxylationofCarboxyAcidEsterwithEthyleneOxideByOneStepProcessADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByZhaoHui-Jing(ChemicalTechnologyNutrit

2、ion)DissertationSupervisor:Prof.GuoDeng-fengJune，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读

3、学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要醇醚羧酸酯是一类重要的精细化学品，合成此类化合物的传统工艺是通过醇的烷氧基化反应合成醇醚，再与羧酸经酯化反应得到，本研究采用羧酸酯与环氧乙

4、烷发生一步烷氧基化反应直接合成目标产物。本研究制备了一系列同时具备酸碱双活性位的(改性)镁铝复合氧化物催化剂，并用于催化饱和羧酸酯、带双键的不饱和羧酸酯以及含苯环的羧酸酯与环氧乙烷的一步乙氧基化反应。通过实验对羧酸酯的乙氧基化反应工艺条件进行优化。研究表明：以镁铝锆(Zr-Mg-Al)复合氧化物催化乙酸乙酯(EA)与环氧乙烷EO反应合成乙二醇乙醚乙酸酯(CAC)，n(EA/EO)=4:1、反应温度120℃、催化剂用量1.5(wt)%，EO转化率88.28%，CAC产率为43.44%；以镁铝复合氧化物(Mg-Al)催化丙烯酸乙酯(EtA

5、)与EO反应合成乙二醇乙醚丙烯酸酯(EEA)，n(EtA/EO)=3:1、反应温度130℃、催化剂用量1.5(wt)%，EO转化率为66.03%，EEA选择性为57.59%；以镁铝锰(Mn-Mg-Al)复合氧化物催化苯甲酸甲酯(MB)与EO反应合成乙二醇甲醚苯甲酸酯(EGMB)，反应温度120℃、催化剂用量为1.5(wt)%、n(MB/EO)=3:1，EO的转化率为86.40%，EGMB的产率为47.00%。合成产物通过NMR、FT-IR、GC-MS等表征方法鉴定，反应得到了预期产物。考察了共沉淀法、溶胶凝胶法、沉淀剂、催化剂碱改性、

6、金属氧化物添加剂、酸碱量比例、活化温度等制备条件对催化剂活性的影响，通过SEM、XRD、BET、CO2/NH3-TPD等对催化剂进行了表征，并对催化羧酸酯与环氧乙烷反应的可能机理进行了探讨。研究结果表明：(改性)镁铝复合氧化物中主要的活性组分是MgAl2O4，氧化锆在镁铝复合氧化物中主要是修饰作用，改善催化剂的孔道结构、表面形态，提高催化剂的比表面积、平衡催化剂酸碱量；氧化锰在镁铝复合氧化物中与其中的成分形成了新的物相Mg6MnO8，新物相Mg6MnO8与活性组分MgAl2O4具有一定的协同作用，有助于提高催化剂的催化性能。I关键词:

7、醇醚羧酸酯；一步乙氧基化反应；镁铝复合氧化物；催化剂改性IIABSTRACTThepolyethyleneglycolmonoalkylethercarboxylicacidestersareimportantfinechemicals.Theyareusuallysynthesizedinatwo-stepprocess,whichiscarriedoutthroughetherealizationofthealcohol,followedbyesterificationortransesterification.Novelone-

8、stepsynthesisofalkoxylatedfattyacidesterwithcarboxylicestersandethyleneoxide(EO)asrawmaterialshasbecomeresearc