油脂/松香基二元酸及其衍生物的制备研究开题报告

 2021-08-08 14:25:33

1. 研究目的与意义

传统的二聚酸合成工艺是以妥尔油脂肪酸和植物油脂肪酸(主要含十八碳不饱和脂肪酸)为原料,通过加热或以白土做催化剂聚合,生成物经进一步的分离提纯(如使用真空蒸馏、分子蒸馏等技术),最终得到一定纯度的二聚酸产物。目前市场上用于制备二聚酸的原料种类有限且价格高,加之聚合反应速率缓慢,反应时间长,产物分离提纯困难,使得二聚酸的成本居高不下,而且以传统二聚酸为原料制备的聚酰胺树脂虽然柔性较高,但耐热性较低、耐汽油、烃类溶剂性差,与环氧树脂的互溶性差,极大的降低了二聚酸及其衍生物的应用范围和价值。因此,寻找可供开发的新原料、改进反应条件及聚合工艺、研究分离提纯的新技术,提高产物性能等已成为二聚酸生产应用急需解决的问题。开展相关研究,有利于完善我国二聚酸的生产工艺和研究资料,将为我国松香、木本油脂等可再生资源的高附加值利用开辟新的途径,同时对缓解我国资源矛盾、改善生态环境、促进经济的可持续发展起到积极的推动作用,具有广阔的应用前景。

本文研究目的如下:

1.以处理过的松香和油脂为原料,探索在微波辅助下经diels一alder反应合成二元酸的最佳反应条件。

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2. 国内外研究现状分析

微波很早就被人们认识并应用在军事通讯领域,上世纪40年代后期逐渐应用于工业、农业、医疗、科学研究等各种领域。微波在有机合成应用中的研究开始于1986年,加拿大科学家gedye等在微波辐照下对苯甲酸酯化和苯甲酰胺水解等反应进行研究,发现微波对反应有明显的加速作用,反应在几分钟内就可完成,这一发现得到人们的高度重视并引起化学界的极大兴趣。

迄今研究过并取得明显效果的微波辅助有机合成反应包括:酯化和皂化、氧化、水解、加成、取代、缩合、烃基化、重排、diels一alder反应等一系列反应。微波促进有机反应的研究已发展成为一门引人注目的全新领域-more化学。

diels-alder反应是一种4n 2的环加成反应,又名双烯加成反应。近年来,不断有学者发现在微波辐射辅助下diels-alder反应的反应时间显著缩短并且产率有所提高。例如,stambouli等研究发现,蒽与反丁烯二酸酯在微波辐射下,10min(325~361℃)能得到产率为87%的环加成产物,而在传统的热分解条件下4h(138℃)只能得到67%的产率;在密闭反应器中,2-甲基-1,3-茂二烯与二甲氧基乙醛在苯中反应,经微波加热5min,产率高达82%,而在常规条件下,同样的反应条件,二者几乎不发生反应;又如failis等在长叶烯的关键合成步骤中采用了微波辅助的技术进行分子内的diels一alder反应,在微波辅助的条件下反应2小时就得到了92%的产率;还有在传统加热条件下,氟二烯和一些亲二烯体反应半个小时到三个小时,产率只有20%~65%,而在100w的微波辅助下反应5~25分钟就能得到70%~90%的产率。

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3. 研究的基本内容与计划

一.资料总结、原料配置

二.聚合物的合成

1.对松香和油脂分别进行处理得到反应物松香酸和脂肪酸甲酯;

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4. 研究创新点

(1)首次使用微波辅助法合成油脂/松香基二元酸,改进了传统方法制备这种新型二元酸反应时间长、产率低、反应温度高的缺点。

(2)在二元酸的提纯过程中采用分子蒸馏技术,大大提高了二元酸的纯度,有利于二元酸衍生物的制备。

(3)以油脂/松香基二元酸为原料制得的聚酰胺具有高耐热性、高光泽度、高机械性能和耐紫外线等良好的性能。

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