探究近临界水对有机合成反应的影响研究

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1、洳；：j．甍硕士学位论文论文趣日近临界水对有机合成反应的影响研究作者姓名指导教师学科(专业1所在学院孙辉日秀阳研究员化学工艺材料与化工学院提交日期2007年05月浙江大学硕l：学位毕业论文摘要近临界水(near-criticalwater,NCW)指温度在l80℃～350"C之问的压缩液态水t近临界水中的[H30+]和[OH’]已接近弱酸或弱碱，因此自身具有酸催化与碱催化的功能，可使某些酸碱催化反应不必加入酸碱催化剂；NCW具有足够小的介电常数，具有能同时溶解有机物和无机物的特性。同时，近临界水还具有优良的传质性能及绿色环保等优点，因而在有机化学反应、废弃物再资源化等领域具有潜在的应用前景

2、。目前关于近临界水的研究主要集中于近临界水作为反应介质，而关于近l临界水对有机合成反应的影响研究，特别是少量近l临界水对有机合成反应的影响研究，目前进行的还比较少。研究近临界水对有机合成反应的影响有利于揭示近临界水中有机合成反应的机理，发现介质物性与反应活性、反应选择性、反应机理问的相关性等，以便于寻找提高近临界水中有机合成反应应用价值的新途径，使近临界水中的有机合成反应不仅具有环境和社会效益，更能产生经济效益。本研究分别从近帷界水作为溶剂和反应物两个方面来考察近临界水对有机合成反应的影响研究，考察了近临界水介质中不同植物油脂的水解反应、少量近临界水对乙酸丁酯酯交换反应的影响、少量近临界水

3、对亚油酸热聚合制备二聚酸反应的影响。1、测定了压力10MPa下，170℃~240℃温度范围内近临界水介质中橄榄油、花生油、大豆油、红花油的水解反应动力学数据，采用二级自催化反应动力学模型对数据进行了拟合，得到了橄榄油、花生油、大豆油、红花油四种植物油脂的水解反应活化能分别为41．8kJ／mol、37．3kJ／tool、37．7kJ／mol、31．2lO／mol。近临界水介质中不同油脂的水解活化能与其碘价密切相关，随着油脂碘价的增加。水解反应活化能逐渐降低。2、测定了240‘C一320"C温度范围内少量近临界水对乙酸丁酯与甲醇酯交换反应的影响。结果表明：在240℃少量近临界水会使乙酸丁酯反应

4、速度稍有降低，而260"C～320"C温度范围内少量近临界水会导致乙酸丁酯的反应速度大大降低；在水含量较多时，随着水含量增加乙酸丁酯的反应速度又逐渐加快a渐江大学顶l：学位论文3、测定了280"C、300℃、320℃三个温度下，少量近临界水对亚油酸热聚合制各二聚酸反应的影响。结果表明：少量近临界水会导致亚油酸的反应速度稍有降低，水含量越多反应速度越慢，但对二聚酸的选择性没有明显影响；少量近临界水的存在能大大抑制亚油酸的脱羧降解反应。关键词：近临界水；橄榄油；花生油；大豆油；红花油；乙酸丁酯；超临界甲醇；亚油酸；二聚酸；无催化水解；动力学；酯交换；热聚合；脱羧降解n浙江人学硕r．学位论文Ab

5、stractNear-criticalwater(Ncw)，whichstandsforthepressurizedliquidwaterundertheconditionof180—350"C．Astemperatureandpressuregoestocriticalpoint，thereisadramaticincreaseinionizationconstant．Itisaboutthreeordersmagnitudehigherthanthatatambienttemperatureandpressure，soNCWhasastrongtendencytoionizeandca

6、nactasanacidand／orbasecatalyst．Besides，ithasexcellentdissolveabilitybecauseoflowerdielectricconstantandappropriatedensity,whichCalldissolveorganicsubstancetosomeextenttoallowhomogeneousreaction．As锄environmentallybenignmedium，NCWcandiscardtheuseoflargetonsofcatalystsandpoisonoussolvent．Meanwhile，it

7、hasgoodtamability,namelywecandesignthereactionmediumaccordingtodifferentreactionsystembynamingtemperatureandpressure．Asareactionmedia,near-criticalwaterhasdrawnincreasingattentionforacidorbasecatalyzedorganicchem