探究近临界水中的水解和缩合反应研究

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1、浙江大学硕士学位论文近临界水中的水解和缩合反应研究姓名：鹿骋申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：吕秀阳20040301浙江大学坝上学位论文⑦摘要近临界水与常温常压水相比具有一些优良性质，其电离常数大和介电常数小的特点使近临界水自身具备了酸碱催化功能和能同时溶解有机物和无机物的特性。这些特性使它既可作为有机化学反应的催化剂，又可用作反应物和溶剂。其催化性能可使某些酸碱催化反应不必加入酸碱催化剂，避免酸碱的中和、盐的处理等工序，避免环境污染；其溶解性能使之能用于替代有毒有害溶剂。本研究以特定反应体系为对象，采用自

2、行研制的高压反应装置，对近临界水中的水解反应和缩合反应进行了考察，以探索绿色化工过程的新技术和新方法。1、测定了压力150bar下，温度152。C～216。C范围内乙酸苯酯在高温高压水中的水解反应动力学数据。结果表明在无任何外加催化剂的情况下，乙酸苯酯能够顺利进行水解反应。随温度升高，反应速率迅速增大，选择性从不足50％提高到80％以上。拟合得到反应活化能为67．77kJ／mol。2、苯甲醛和乙醛以近临界水为反应介质，可在无外加催化剂和有机溶剂条件下发生羟醛缩合反应，生成肉桂醛。测定了反应时间3～8hr，温度220

3、。C。-'300℃，反应压力160bar～250bar，反应物和水配比l：20～1：10范围内的各因索对反应的影响。该反应的最佳条件：温度260。C，压力160bar，苯甲醛和乙醛摩尔比1：3，反应物和水体积比1：15，反应时间5小时。关键词：近临界水，乙酸苯酯，苯甲醛，肉桂醛，水解，羟醛缩合，动力学浙江大学i研上学位论文⑧ABSTRACTNear-criticalwatercallserveasareactivemediumfororganicsynthesisasaresultofthechangesthato

4、ccurtoicSchemicalandphysicalpropertiesatelevatedtemperature．IthasalreadyshownitsabilitiestOreplaceformanytoxicorganicsolvents，andabilitytocatalyzereactionsthattraditionallyrequiretheadditionofacidorbase．Thetaskofthisworkwastogainabetterunderstandingofthehydrol

5、ysisandcondensationreactionsinnear-criticalwater．Thekineticsofnon-catalyzedhydrolysisofphenylacetateinwaterat150barandtemperaturefrom152。Cto216"Cwasinvestigated．Fromtheresults，wecouldseethatnoacidcatalystwasneededforthehydrolysisreaction．Withtheincreasingoftem

6、perature，thereactionratesincreasedsharplyandtheselectivityofphenolwentupfromlessthan50％toover80％。Theactivationenergyevaluatedwas67．77kJ／m01．Cinnamaldehydewassynthesizedsuccessfullythroughthereactionofphenylaldehydewithacetaldehydeinnear—criticalwater，withoutan

7、yaddedcatalystororganicsolvent．Thephenylaldehydeconversionandtheyieldofcinnamaldehydeareinfluencedbytheresidencetime，temperature，pressureandinitialreactantvolumeTheoptimalconditionsare260℃，160bar，5hours．phenylaldehyde：acetaldehyde=1：3(t001)，reactant：water=1：15

8、(volume)．Keywords：near-criticalwater,phenylacetate，phenylaldehyde，cinnamaldehyde，hydrolysis，condensation，kinetics浙江大学顾十学位论文日U吾绿色化工U-41是指在绿色化学基础上丌发的从源头上阻止环境污染的化工过程，其研究方向包括“原子经济反应”、提