相转移催化合成对苯二甲酰氯的研究

论文摘要

本文研究了以对苯二甲酸为原料,氯化亚砜为酰氯化试剂,采用相转移催化剂和固载催化剂合成对苯二甲酰氯的工艺。首先,通过考察催化剂、溶剂、原料配比、反应时间、反应温度等因素对反应的影响确定了最佳的反应条件,并对反应机理进行了探讨。在该优化条件下,以苄基三乙基氯化铵为催化剂、物料摩尔配比为4:1、85℃、4h、无溶剂等条件下可实现收率96%以上,纯度98.8%以上。其次,制备了四种新型的聚合物固载催化剂PS-CH2（OCH2CH2）4NR3Cl,对所制备催化剂进行了红外光谱结构表征和季铵盐含量测定,并用于对苯二甲酸酰氯化,得出了适宜的合成工艺条件,即:对苯二甲酸16.6g、SOCl230mL、甲苯32mL、催化剂3g、反应温度85℃、反应时间6h,可以实现收率89.6%,纯度99.6%,催化剂回收率93.6%。循环6次结果基本不变。产物结构经过熔点、红外光谱、核磁共振等方法得以确证。并建立了对苯二甲酰氯柱前衍生反相高效液相色谱定量分析方法,采用SunFire C18柱,流动相为甲醇和水,方法的相对标准偏差RSD为0.1490%,平均回收率为99.53%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 对苯二甲酰氯概况
• 1.1.1 对苯二甲酰氯基本物化性质
• 1.1.2 对苯二甲酰氯的安全与贮运
• 1.1.3 对苯二甲酰氯的用途
• 1.2 对苯二甲酰氯合成研究现状
• 1.2.1 对苯二甲酸为原料的合成路线
• 1.2.2 对二甲苯为原料的合成路线
• 1.2.3 对苯二甲酸二甲酯为原料的合成路线
• 1.3 课题研究的意义和内容
• 第2章 相转移催化合成对苯二甲酰氯
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要试剂与仪器
• 2.2.2 相转移催化剂四丁基溴化铵的合成
• 2.2.3 对苯二甲酰氯的合成
• 2.2.4 产物的分析与表征
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 反应机理
• 2.3.2 催化剂对反应收率的影响
• 2.3.3 外加有机溶剂对反应收率的影响
• 2.3.4 催化剂用量对反应收率的影响
• 2.3.5 反应温度对反应收率的影响
• 2.3.6 反应时间对反应收率的影响
• 2.3.7 物料摩尔比对反应收率的影响
• 2.3.8 搅拌速度对反应收率的影响
• 2.3.9 正交实验
• 2.3.10 优化实验
• 2.4 小结
• 第3章 固载催化剂相转移催化合成对苯二甲酰氯
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要实验试剂与仪器
• 3.2.2 固载催化剂的合成
• 3.2.3 对苯二甲酰氯的合成
• 3.2.4 产品分析与表征
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 催化剂的表征
• 3.3.2 不同催化剂的性能比较
• 3.3.3 催化剂用量对反应收率的影响
• 3.3.4 氯化亚砜用量对反应收率的影响
• 3.3.5 甲苯用量对反应收率影响
• 3.3.6 适宜工艺条件的确定
• 3.3.7 催化剂重复使用特性
• 3.4 小结
• 第4章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果