乙酰丙酸还原合成γ-戊内酯的研究进展

生物质是一类可再生的能源物质,具有替代化石能源的潜力。乙酰丙酸(LA)和γ-戊内酯(GVL)被认为是重要的生物质平台化合物,LA可由生物质简单处理获得,目前GVL多由LA选择性还原而获得。本文综述了LA还原合成GVL的研究进展,重点从不同氢源(H_2、HCOOH、醇类化合物)出发,通过催化体系的差异,探讨了由LA选择性加氢还原生成GVL的反应机理、反应途径和进展。参考文献47篇。     

离子液体协同固体酸催化花生壳制备乙酰丙酸的研究

以离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑鎓([Bmim]Cl)为溶剂,以6种S2O82-/MxOy型固体超强酸为催化剂,将微波预处理后的花生壳水解,制备乙酰丙酸。研究表明,S2O82-/Zr O2-Al2O3-Si O2固体酸的催化效果最佳,进一步考察了反应时间、反应温度、固体酸用量、水含量对乙酰丙酸产率的影响。由响应面法(RSM)建立的二次回归模型得到优化水解工艺条件,即:在固体酸用量为5.1(wt)%条件下于160℃反应51min,乙酰丙酸产率可达到78.3%。固体酸再生重复使用效果良好。     

酸性离子液体催化纤维素在生物丁醇中转化为乙酰丙酸丁酯

研究了几种磺酸功能化离子液体催化纤维素在生物丁醇中转化为乙酰丙酸丁酯的性能. 系统考察了催化剂的酸强度, 用量, 反应温度, 时间和溶剂对纤维素转化效率和产物分布规律的影响. 实验结果表明酸度最强的磺酸功能化离子液体1-(4-磺酸丁基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C₄H₈SO₃Hmim]HSO₄)能够有效地催化纤维素转化为乙酰丙酸丁酯, 且在优化的反应条件下纤维素的转化率高达98.4%, 乙酰丙酸丁酯的产率为31.1%, 同时共生产物甲酸丁酯、水溶性产物和生物油的产率分别为33.4%、20.6%和23.8%. 该催化体系具有一定的耐水性能, 水的添加量为0.2 mL时并不会严重影响纤维素的转化率. 此外, 酸性离子液体催化剂还表现出了良好的重复使用性能, 使用六次后仍然保持较高的活性.     

氢气在乙酰丙酸+水+γ-戊内酯中的溶解度

在温度353.2～453.2K、压力0.75～5.25MPa的条件下,采用平衡取样的方法,测定了氢气在不同组成(xi为摩尔分数)的四种液体乙酰丙酸、乙酰丙酸(x1=0.37)+水(x2=0.63)、γ-戊内酯、乙酰丙酸(x1=0.33)+水(x2=0.33)+γ-戊内酯(x3=0.34)中的溶解度.根据亨利定律对实验数据进行关联,得出不同温度下氢气在液体中的亨利系数,通过亨利系数和温度的关系,计算出氢气在液体中的摩尔溶解焓和摩尔溶解熵.结果表明:在实验温度、压力范围内,提高温度、增加压力,氢气在四种不同液体中的溶解度皆增大;在温度和压力相同时,氢气在四种液体乙酰丙酸(x1=0.37)+水(x2=0.63)、乙酰丙酸、乙酰丙酸(x1=0.33)+水(x2=0.33)+γ-戊内酯(x3=0.34)和γ-戊内酯中的溶解度依次增大;氢气在四种液体中的亨利系数均随着温度的升高而减小;氢气在四种液体中的摩尔溶解焓为正值,摩尔溶解熵为负值.     

离子交换树脂吸附乙酰丙酸的动力学研究

研究了大孔弱碱性树脂D310对乙酰丙酸的静态吸附动力学特征.采用批式离子交换法,考察了树脂粒径、溶液浓度、搅拌速率、温度对交换过程的影响,并用动边界模型对乙酰丙酸的离子交换过程进行了描述..结果表明,离子交换过程的控制步骤为颗粒扩散控制,搅拌速率和反应温度对交换速率无显著影响,吸附速率随乙酰丙酸初始浓度的增加而升高.交换过程的反应速率常数k0为0.8315,反应级数n为0.5313,表观活化能Ea为9.504kJ/mol,并得到了动力学总方程式.     

6-氨基乙酰丙酸的合成

本文报道了合成δ-氨基乙酰丙酸(ALA)的简便方法。由带保护基的二肽:ZGly-DL-ValOH,ZGly-DL-LeuOH,ZGly-DL-ILeOH 和 ZGly-DL-AlaOH 经环化、加成、开环和水解反应,合成了δ-氨基乙酰丙酸(4)。     

生物质能源化学品乙酰丙酸酯

生物质能源是新兴的可再生能源,是仅次于煤、石油、天然气的第四大能源。乙酰丙酸酯是从生物质资源中获得的高附加值产物,是一类重要化工中间体与新能源化学品,其应用领域十分广泛,具有潜在的商业价值。本文介绍了乙酰丙酸酯的理化性质与用途,以生物质资源为原料制备乙酰丙酸酯的三种合成方法及其反应机理。最后分析了乙酰丙酸酯目前生产与应用的不足,并展望了乙酰丙酸酯未来开发和利用的发展趋势。     

Production of octyl levulinate biolubricant over modified H-ZSM-5： Optimization by response surface methodology

The present study highlighted the use of modified H-ZSM-5 （Meso-HZ-5） as heterogeneous catalyst for the synthesis of octyl levulinate biolubricant by catalytic esterification of biomass derived renewable levulinic acid （LA） with n-octanol. The process variables such as catalyst loading （X1）, n-octanol to LA molar ratio （X2） and reaction temperature （X3） were optimized through response surface methodology （RSM）, using Box-Behnken model. Analysis of variance was performed to determine the adequacy and significance of the quadratic model. The yield of octyl levulinate was obtained to be 99% at optimum process parameters. The developed quadratic model was found to be adequate and statistically accurate with correlation value （R2） of 0.9971 to predict the yield of octyl levulinate biolubricant. The study was also extended on the validation of theoretical and experimental data, including catalyst reusability.     

多相双功能催化剂催化乙酰丙酸制备γ-戊内酯

乙酰丙酸是重要的生物质衍生物,通过多相双功能催化剂催化转化其制备γ-戊内酯(GVL)成为生物精炼领域的研究热点。本文综述了近年来贵金属以及非贵金属双功能催化剂催化乙酰丙酸及其酯直接加氢制备GVL,以及金属负载型、改性分子筛和混合金属氧化物等双功能催化剂催化乙酰丙酸及其酯转移加氢制备GVL。在双功能催化剂作用下,乙酰丙酸及其酯通过羰基加氢和后续内酯化反应两个过程生成GVL。本文详细研究了不同双功能催化剂中活性位点在反应路径中的重要性,讨论了不同双功能催化剂在乙酰丙酸加氢转化过程中存在的优势和问题,并对未来双功能催化剂的开发和GVL的合成进行展望。     

6-氯哒嗪-3-甲酸甲酯的合成

以乙酰丙酸乙酯为起始原料,经过环合、溴代、消除、重铬酸钾氧化、酯化、POCl3氯代6步反应合成6-氯哒嗪-3-甲酸甲酯,目标化合物总收率42%,本方法操作简单,成本低廉,分离纯化容易,收率高,为6-氯哒嗪-3-甲酸甲酯的规模化合成奠定了基础.