2,2-二甲基-3-羟基丙酸的制备研究开题报告

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1、开题报告2,2-二甲基-3-羟基丙酸的制备研究一．选题背景及意义2,2-二甲基-3-羟基丙酸，英文名称2,2-Dimethyl-3-hydroxypropionicacid，中文别名，羟基特戊酸。羟基特戊酸是化工生产的重要中间体,在皮革助剂、染料、医药、农药生产等方面有着广泛的用途。2,2-二甲基-3-羟基丙酸是合成除草剂“广灭灵”的中间体。“广灭灵”是广泛用于大豆、花生、马铃薯等农作物的一种色素抑制类除草剂。它在植物体内抑制叶绿素及叶绿素保护色素的产生，使植物在短期内死亡,具有很高的除草、增产效果，是一种很有前途的无毒无公害农

2、药。羟基特戊酸也是合成羟基特戊酸新戊二醇单酯的原料，羟基特戊酸新戊二醇单酯，化学名2，2-二甲基-3-羟基丙酸-2，2-二甲基-3-羧基丙酯，其独特的酯基双侧偕二甲基季碳分子构造，使其酯基具有优异的热稳定、抗水解、抗氧化性能，且分子骨架结构极富柔韧性；这使得它成为一种极有价值的二醇化合物，广泛用于高性能抗冲击韧性树脂和优质润滑剂的制造此化合物的合成纯化技术文献几乎全为国外专利[1~7]。2,2-二甲基-3-羟基丙酸甲酯，又称羟基特戊酸甲酯，是合成液晶材料、医药中间体、染料的重要原料料[8]。2,2-二甲基-3-羟基丙酸甲酯是一种

3、性能优异的新型二元醇酯，广泛应用于饱和聚酯树脂、聚氨酯、不饱和聚酯、增塑剂等领域，用作生产树脂、油漆及涂料的高档原料。羟基新戊酸在其它方面还有很多应用。Ninomiya等[9]介绍了羟基新戊酸羧基上的H被烷基替代酯化或自身聚合后是增塑剂、聚酯树脂、合成制药的原料。Miller等[10]提出羟基新戊酸用于合成β-丙内酰胺，β-丙内酰胺可以参与多种农药的合成。Chang等[11]介绍羟基新戊酸能形成闭环含N化合物，这些杂环有机物在医药、农药等领域都有广泛的应用。羟基新戊酸的应用还涉及到抗磨剂、涂料、润滑油、直发剂、皮革等。可见，羟基

4、新戊酸在化工生产方面是一种非常有价值的中间体，仅日本公开专利中就有几十个专利文献涉及羟基新戊酸[12-22]。二、相关研究的最新成果及动态2,2-二甲基-3-羟基丙酸的合成在有关文献中能找到多种方法.第一种是用新戊二醇在Cd/C催化下,只氧化一个羟基而得到2,2-二甲基-3-羟基丙酸[23],此法需在很稀的溶液中进行,反应器的利用率很低;第二种方法是2,2-二甲基-3-羟基丙醛在碱性条件下进行歧化反应[24],这种方法产率达不到50%;第三种方法是用铜、锰的羧酸化合物为催化剂,在碱性条件下用空气氧化2,2-二甲基-3-羟基丙酸[

5、25],虽然反应产率较高,但因需使用压力容器、副产物较多、后处理困难等,不易在生产上应用.第四种方法是用过氧化氢氧化2,2-二甲基-3-羟基丙酸得到反应体系中过氧化氢浓度控制在体系的4%,反应温度控制在70℃,产率为74.0%[26]。三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标难点：反应中过氧化氢的用量和氢氧化钠的用量对实验的影响较大，需要特别注意。预期达到的目标：根据选择的最佳条件进行平行试验,得2,2-二甲基-3-羟基丙酸，取得较好的纯度和收率，对其进行表征。四、论文详细工作进度和安排2010年1

6、月：完成资料检索及任务书，做好准备工作。2010年2月：完成文献综述，外文翻译及开题报告。2010年3月：进行实验，合成产物并表征。2010年4月：论文初稿撰写，修改以及定稿。2010年5月：实验数据整理，撰写毕业论文及提交毕业论文相关材料。五．主要参考文献[1]AuerHeinz:KrugerSiegfried;SchoolStephan;WeberTheodor;MelderJohann-peter.[P]IsolationofneopentylglycolhydroxypivalateUS2000-6,048,441.[2

7、]ClubbClydeNeal;DevonThomasJames;LuceGarretClements.[P]SolublemagnesiumCatalystforpreparationofdihydroxyestersUS1999-5,861,354.[3]MergerFranz;Schmit-RaddeMartin.[P]PreparationofneopentylglycolhydroxypivalateUS1995-5,380,919[4]ButlerGeraldE.;LuceGarretC.;MorrisDonL.[P

8、]ProcessforpurificationofhydroxypivalylhydroxypivalateWO1995-9207815[5]MorrisDonL.;LuceGaryC.[P]Processforthepreparationofdihydroxy