鱼腥草素中间体——2-十一烷酮的气固催化法合成研究

论文摘要

气固催化法制备酮类化合物是一类重要的反应。它是在催化剂的存在下,以相同的或不同的酸为原料,经过氧化脱羧反应,一步得到酮类化合物。 2-十一烷酮,又叫甲壬酮,是合成鱼腥草素的关键中间体,也用于有机合成和香料等精细化工行业。气固催化法制备2-十一烷酮具有简捷易行,反应选择性好,收率高,能连续生产,生产能力强等优点,是目前合成酮类化合物的首选方法。 本文研究了2-十一烷酮的气固催化反应过程,讨论了催化反应中的各种影响因素,在合适的条件下,找到了相应的高效催化剂,癸酸的转化率为100%,2-十一烷酮的摩尔产率为87.2%。利用正交设计法安排了实验,用来帮助筛选催化剂。 第一章介绍了鱼腥草素的来源、药理作用和目前的剂型研究,并对2-十一烷酮的合成路线进行了比较。总结了气固催化反应的影响因素和反应机理,阐述了本文的选题思想。 第二章介绍了本论文所用的实验装置、实验方法以及催化剂的制备方法。 第三章对催化剂的载体进行了研究。结合目前溶胶-凝胶法在催化领域的应用,本论文对其在气固催化法中的应用作了初步的研究,并与市售的硅胶在不同的反应温度下进行了对比实验。实验结果表明,加入扩孔剂后得到的载体,催化性能没有不加扩孔剂的好。而且,采用溶胶-凝胶法得到的载体,催化效果与市售的硅胶相比,没有明显的提高。 第四章对单组分催化剂进行了研究。通过两轮正交实验,找到了最佳的反应条件。最佳反应条件为:反应温度390℃,反应物摩尔比n（冰乙酸）:n（癸酸）=6:1,空速为36h-1。 第五章对多组分催化剂体系进行了研究。首先研究了两组分催化剂体系。在最佳实验条件下,分别以氧化铈、氧化锰、氧化钙为助催化剂,进行了筛选。结果表明,助催化剂的加入对反应是有利的,其中,以添加10.0wt.%CeO的催化剂的催化性能最好,摩尔收率较使用单组分氧化镁催化剂提高了11.5%,达到87.2%。进一步对四组分催化剂进行了研究,但是,四组分催化剂的催化效果没有单组分催化剂和两组分催化剂的催化效果好。 第六章对本论文的工组进行了总结,并对研究的进一步深入提出了一些建议。

论文目录

• 第一章 概述
• 1.1 鱼腥草素简介
• 1.1.1 鱼腥草素的来源
• 1.1.2 鱼腥草素的药理作用
• 1.1.3 目前鱼腥草素的剂型研究
• 1.1.4 鱼腥草素的临床应用
• 1.2 2-十一烷酮成路线综述
• 1.2.1 醇的氧化反应
• 1.2.2 端基炔的水解反应
• 1.2.3 烯与丙酮的加成反应
• 1.2.4 酰卤与格氏试剂反应
• 1.2.5 混酸的脱羧反应
• 1.3 气固催化法合成2-十一烷酮
• 1.3.1 气固催化法合成2-十一烷酮的反应机理
• 1.3.2 目前工业生产应用的催化剂
• 1.3.3 影响因素
• 1.3.3.1 催化剂的活性组分
• 1.3.3.2 反应温度
• 1.3.3.3 原料摩尔比
• 1.3.3.4 空速
• 1.4 溶胶-凝胶（sol-gel）法简介
• 1.5 本论文的选题思想
• 第二章 实验装置和实验方法
• 2.1 实验原料和仪器
• 2.2 实验装置
• 2.3 实验方法
• 2.4 计算方法
• 2.5 催化剂的的制备方法
• 第三章 新型催化剂的研究
• 3.1 可行性研究
• 3.2 载体研究
• 3.2.1 sol-gel载体的制备
• 3.2.2 硅胶
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 小结
• 第四章 单组分催化剂的研究
• 4.1 反应条件的影响
• 4.1.1 正交设计实验对反应条件的初步研究
• 4.1.2 反应条件的进一步确定
• 4.2 实验结果讨论
• 4.2.1 原料摩尔比的影响
• 4.2.2 进样量的影响
• 4.2.3 温度的影响
• 4.2.4 载气流速的影响
• 4.3 小结
• 第五章 多组分催化剂的研究
• 5.1 助催化剂的确定
• 5.2 两组分催化剂的研究
• 5.2.1 两组分催化剂的实验安排
• 5.2.2 结果与讨论
• 5.2.3 小结
• 5.3 四组分催化剂的研究
• 5.3.1 四组分催化剂的制备方法
• 5.3.2 四组分催化剂的实验安排
• 5.3.3 结果与讨论
• 5.3.4 小结
• 第六章 结论和建议
• 参考文献
• 作者在读期间发表（待发表）的文章和专利
• 致谢