论文题目: 芳醛的合成及凝胶因子的设计及合成
论文类型: 硕士论文
论文专业: 药物化学
作者: 薛福华
导师: 宋健
关键词: 反应,超强酸催化,凝胶因子,山梨醇缩醛衍生物,脲及氨基甲酸酯
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文对芳醛的合成方法进行了综述,选用Gattermann-Koch法合成了2,4,6-三甲基苯甲醛、2,4,5-三甲基苯甲醛、5,6,7,8-四氢化萘-2-甲醛和3,4-二甲基苯甲醛。对低分子量凝胶因子进行综述,提出归纳分类的新方法,并提出凝胶因子的设计基本法则。优化了2,4,6-三甲基苯甲醛和3,4-二甲基苯甲醛合成工艺条件。3,4-二甲基苯甲醛合成的最佳工艺条件为:反应温度0?C,CO压力1.0~0.6MPa,浓盐酸用量约为0.024mol浓盐酸/1.0mol AlCl3,邻二甲苯与无水AlCl3摩尔比为5.0:1.0,反应15h,收率91.5%。发现微量醛略能加速反应并能略微增加收率,常压Gattermann-Koch醛合成法的HCl气体可以用催化剂量的浓盐酸代替。2,4,6-三甲基苯甲醛合成的最佳工艺条件为:反应温度26~28°C,CO压力1.06~1.48MPa,浓盐酸用量约为0.037mol浓盐酸/1.0molAlCl3,均三甲苯与无水AlCl3摩尔比为3.08:1,AlCl3中含2.2%(wt) TiCl4,反应28h,收率86.9%。发现助催化剂TiCl4可以提高收率,微量异丙醚的加入能大幅度地减少反应时间,工业三氯化铝的催化效果最好。对Gattermann-Koch常压反应和HF-BF3催化Gattermann-Koch反应进行了一些探索,发现在常压合成3,4-二甲基苯甲醛时,HCl气体可以用催化剂量的浓盐酸代替。用上述合成的芳醛为原料合成山梨醇缩醛化合物,测试其凝胶性能,发现苯环上的取代基对山梨醇缩醛化合物的凝胶性能的影响很显著,发现1,3:2,4-二(2,4,5-三甲基苄叉)-D-山梨醇没有凝胶性能,1,3:2,4-二(5,6,7,8-四氢萘-2-亚甲叉)-D-山梨醇对非极性化合物的凝胶性能很好。设计并合成了12个脲及氨基甲酸酯类化合物,测试了凝胶性能,化合物15、16、17、18也具有较好的凝胶性能。
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中文摘要
ABSTRACT
第一章 芳醛的合成综述
1.1 直接合成法
1.1.1 Friedel-Crafts 甲酰化法(HCOF)
1.1.2 Gattermann-Koch 反应
1.1.3 离子液中合成醛
1.1.4 二氯甲基烷基醚法
1.1.5 原甲酸酯法
1.1.6 Gattermann 反应
1.1.7 甲酰氯肟
1.1.8 Vilsmeier-Haack 反应
1.1.9 Duff 反应
1.1.10 乙醛酸法
1.1.11 四氧嘧啶
1.1.12 丙酮二羧酸酯/草酸酯
1.1.13 烷氧酰基甲酰氯及草酸单钠盐
1.1.14 Saligenin 反应
1.1.15 Reimer-Tiemann 反应
1.1.16 其它反应
1.1.17 芳醛直接合成法简要评价
1.2 3,4-二甲基苯甲醛的物性、文献合成方法及应用
1.2.1 3,4-二甲基苯甲醛的性质
1.2.2 3,4–二甲基苯甲醛的应用
1.2.3 3,4–二甲基苯甲醛的合成
1.3 2,4,6-三甲基苯甲醛的物性、文献合成方法及应用
1.3.1 2,4,6-三甲基苯甲醛的应用
1.3.2 2,4,6-三甲基苯甲醛的合成方法
1.4 本文工作目的及主要内容
第二章 芳醛合成实验部分
2.1 主要仪器设备
2.2 原料及试剂来源
2.3 合成实验
2.3.1 反应机理
2.3.2 合成实验
第三章 芳醛合成实验结果及讨论
3.1 3,4-二甲基苯甲醛的合成
3.1.1 催化剂活化剂
3.1.2 反应温度
3.1.3 反应压力
3.1.4 浓盐酸(助催化剂)用量
3.1.5 邻二甲苯与AlC13 摩尔比(R)
3.1.6 溶剂
3.1.7 微量醛的助催化作用
3.1.8 催化剂种类
3.1.9 常压合成芳醛
3.1.10 小结
3.2 2,4,6-三甲基苯甲醛的合成
3.2.1 催化剂活化剂
3.2.2 改变反应速率的助催化剂
3.2.3 四氯化钛的助催作用
3.2.4 反应温度
3.2.5 反应压力
3.2.6 浓盐酸用量
3.2.7 均三甲苯与AlCl_3 摩尔比
3.2.8 不同催化剂来源
3.2.9 小结
3.3 其它芳醛的合成
3.4 4-甲氧基苯甲醛的合成
3.4.1 HF-BF_3 催化CO 甲酰化工艺
3.4.2 改进尝试
3.4.3 小结
第四章 凝胶因子综述
4.1 凝胶
4.1.1 凝胶的定义
4.1.2 凝胶的分类
4.1.3 凝胶的结构
4.2 有机凝胶
4.2.1 有机凝胶的形成机理
4.2.2 有机凝胶的研究方法
4.3 低分子量有机凝胶因子及其分类
4.3.1 定义
4.3.2 分类及研究进展
4.4 凝胶因子设计
4.4.1 凝胶因子设计的一般原理
4.4.2 凝胶因子设计的基本法则
4.5 凝胶因子的应用
4.5.1 敏感性凝胶作为化学传感器
4.5.2 制备手性无机材料
4.5.3 制备固体燃料与电解质
4.5.4 药物控释
4.5.5 色谱分离
4.5.6 液晶材料
4.5.7 介孔材料的制备
4.5.8 增稠触变剂
4.6 二苄叉山梨醇衍生物的应用及发展
4.6.1 DBS 类化合物的凝胶性能
4.6.2 DBS 类化合物的应用
4.7 本文主要研究内容
第五章 凝胶因子实验部分
5.1 实验原料与仪器
5.1.1 主要仪器来源
5.1.2 原料及试剂来源
5.2 合成实验
5.2.1 DBS 及其衍生物的合成
5.2.2 脲及氨基甲酸酯类化合物的合成
5.3 各种化合物的表征
5.3.1 DBS 衍生物的表征
5.3.2 脲及氨基甲酸酯类化合物的表征
5.4 凝胶性能测定方法
5.4.1 相转变温度的测定
5.4.2 最低凝胶温度的测定
5.4.3 差动热分析仪（DSC）
5.4.4 透射电子显微镜（TEM）
5.4.5 X-射线衍射（XRD）
5.4.6 凝胶稳定性
第六章 凝胶性能测试
6.1 DBS 类化合物的凝胶性能测试
6.1.1 DBS 类衍生物的凝胶性能测试
6.1.2 凝胶稳定性
6.1.3 凝胶热力学研究
6.1.5 X-射线衍射(XRD)
6.1.6 小节
第七章 结论
7.1 芳醛合成的研究
7.2 凝胶因子的研究
参考文献
发表论文和科研情况说明
附录
附录1 主要醛化合物的GC-MS 谱图
附录2 DBS 类化合物的~1HNMR 谱图
附录3 缩醛化合物的LC-MS 谱图
附录4 差动热分析仪(DSC)测试谱图
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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