中国石油大学（华东）硕士论文《醇醛缩合反应及其催化剂研究》 姓名：**** 请学位级别：硕士专业：化学 导师：** 佟； 刘云奇; 摘要 羟醛缩合反应是有机合成中最重要的过程之一，是一种重要的增碳反应，在合成毛巾中有价值的羟醛缩合反应一般由两种反应原料组成：一种是含n的反应原料。 氢，其他不含有的。 氢。 一般来说，羟醛缩合反应需要催化剂来催化。 酸和碱均可催化羟醛缩合反应。 本文采用固体碱催化剂催化羟醛缩合反应，研究相关条件对反应的影响，寻找羟醛缩合反应的反应规律。 本文采用等体积浸渍法制备了不同负载量的二氧化硅负载铯催化剂，并进行了表征，主要包括BET、SEM、XRD、IR和CO2。 采用TPD等表征方法对比表面积、表面形貌、活性组分在载体上的分散情况、催化剂骨架结构和催化剂碱度进行表征。 研究了该催化剂对羟醛缩合反应的催化性能。 在微反应器装置上研究了丙酸甲酯与甲醛的催化缩合反应，优化了缩合反应的工艺条件，确定了二氧化硅负载铯催化剂的适宜制备条件。 根据实验结果确定反应条件：甲醇为溶剂，氮气为载气，反应温度为350℃。 C、反应空速508h。 '；催化剂制备条件：铯负载量15%，焙烧温度500。C，催化剂用量1g。 此时丙酸甲酯的转化率为15。
89%，甲基丙烯酸甲酯的选择性为93.37%。 采用二氧化硅负载铯催化剂在耐压瓶中催化糠醛与丙酮的缩合反应，并探讨了最佳反应条件。 实验结果确定的反应条件为：乙醇为溶剂，15%Cs/SiO2催化剂，反应温度70℃，糠醛浓度0.01mol/L，催化剂质量0.2g，物料配比糠醛与丙酮的比例为1:1O，反应时间为24h，此时糠醛转化率为82.7%，糠基丙酮选择性为99%。探讨了5-羟甲基糠醛与丙酮在耐压瓶中的缩合反应，探讨了物料配比、反应温度、反应时间和装量对反应的影响，以乙醇为溶剂，装量0.2g。采用10％Cs/SiO2催化剂，反应温度70℃，料比1：10，反应时间12h，达到较好的催化效果，本次反应时间5。羟甲基糠醛的转化率为52％，选择性较高。缩合产物的收率为94%。 关键词：二氧化硅，铯，羟醛缩合反应，甲基丙烯酸甲酯，糠醛，5.羟甲基糠醛缩合反应及催化剂研究陈克雷（化学）导师：教授。 王林潼，教授刘云干教授穆新东摘要醇醛缩合反应是添加碳素有机合成的重要反应。 我们总是使用两种原料n，一种含有0c-H，另一种不含a。 H，这是重要的特征醇缩合反应。 可以通过酸和碱催化。 本论文以固体碱固体催化剂为基础，利用二醛缩合反应，通过实验条件的探索，探索醛醇缩合反应的规律。 工作中，以SiO2为载体，通过浸渍法制备了不同元负载量的Cs/SiO2催化剂。 并通过dN2吸附-解吸、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射、红外光谱分析CO2-TPD对催化剂比表面积分析、活性成分分散、草图结构和碱度进行表征。 对Cs/SiO 2 催化剂的醛醇缩合反应进行了评价。 该法甲醛缩合反应是在微尺度固定反应器内进行的，反应条件完善。 这！ 伊德。 最有利的缩合参数为溶剂，纳斯卡德气体，反应温度为350℃。
C、GHSV为508h-分别。 最有利的催化剂制备参数为Cs负载量500"C，催化剂用量1g，r连续，丙酸甲酯和选择性甲基丙烯酸甲酯的转化率分别为15.89%和93%。37%。Cs/SiO2 inbo催化糠醛和丙酮ee参数为溶剂，反应温度70℃，c（糠醛）为O。 01mol/L，催化标准剂量为0.糠醛/丙酮为1：10，反应时间为24H，呋喃亚烯丙酮为82.7％和99.0％。 分别。 5-羟甲基糠醛和的缩合反应为ｚEDBY CS / SI02 。 ，包括摩尔比率、反应温度、反应时间、CS-渴望。 最有利的缩合参数计为溶剂，催化剂年龄为0.2·15％Cs/SiO2，反应温度70。
C、24h的时间、24h的反应时间、5-羟基呋喃和测试产物的反应时间分别为52%和94%。 关键词：二氧化硅、铯、羟醛缩合反应、甲基丙烯酸甲酯、糠醛、5-羟甲基糠醛 中国石油人文（华东）硕士论文 1.1 引言 第 1 章 引言 羟醛缩合反应是指活性 Q 具有氢原子的化合物，如醛、酮等在催化剂作用下与羰基化合物发生亲核加成反应，生成对羟基醛或酮，也可继续反应失去水生成c、p。 共轭不饱和羰基化合物如不饱和醛或酮的反应。 该反应在有机合成中具有重要的应用价值，形成新的C。C键可以延长碳链，生成对羟基醛或酮，或0[，p。 不饱和醛和酮，这些产物可以被还原或聚合，所得化学品在人类生活中具有重要的利用价值。 无论是在传统石油化工行业还是新兴的新能源领域，羟醛缩合反应都发挥着重要作用。
若发生羟醛缩合反应的两种原料中含有a. 氢原子可以进行自身缩合反应或交叉缩合反应。 系统中发生多次缩合反应。 此时存在多种缩合产物，降低了目标产物的选择性，提高了产物的选择性。 纯化增加了难度，限制了此类反应的实际应用。 工业生产中，最常用的交叉羟醛缩合反应要求反应原料之一含有a。 氢原子，另不含(It.氢原子，减少副反应的发生。羟醛缩合反应的发生一般需要催化剂的催化，而催化剂的性能直接影响羟醛缩合反应产物的分布本论文前期主要涉及三羟醛缩合反应，采用二氧化硅负载铯作为催化剂催化丙酸甲酯与甲醛缩合制备甲基丙烯酸甲酯，取得了良好的效果。结合目前生物质资源研究的进展，将该催化剂用于催化糠醛与丙酮缩合制备糠基丙酮，5.羟甲基糠醛与丙酮的缩合反应主要通过各种反应条件的缩合反应进行研究。的影响，找出相关规律，加深对醇醛缩合反应机理和反应特征的认识，对其他类似反应的工艺开发具有良好的参考价值。 丙酸甲酯与甲醛的缩合反应工艺是目前合成方法的替代方法。 甲基丙烯酸甲酯路线的最佳工艺路线； 糠醛与丙酮的缩合反应和5.羟甲基糠醛与丙酮的缩合反应属于生物质化工研究领域。 糠醛和5-羟甲基糠醛均可以通过生物质资源经过一定的转化过程来生产，并且具有相似的结构，因此可以将它们作为一类反应进行研究。 在世界石油资源日益减少的背景下，生物质衍生化学品工艺成为相关化学品石油合成路线的替代工艺。 具有良好的市场潜力和发展前景。
第一章引言 1.2 反应机理 本文主要涉及丙酸甲酯与甲醛缩合制备甲基丙烯酸甲酯、糠醛与丙酮缩合制备糠基丙酮和5、羟甲基糠醛与丙酮缩合反应三个反应。 所用反应物均为含有n的反应物。 氢原子，其他不含有。 氢原子反应产生Q，p。 不饱和羰基化合物。 合成中有价值的是使用氢原子的醛和酮来提供烯醇阴离子，而另一种则没有。 带有氢原子的醛或酮发生羟醛缩合反应。 基于羟醛缩合反应的重要性，关于羟醛缩合反应的催化研究有很多。 作为醇醛缩合反应的催化剂，可以使用碱性催化剂或酸性催化剂。 常用的碱性催化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钡、乙醇钠和叔丁醇铝等。常用的酸性催化剂包括磺酸、硫酸和路易斯酸等。 由于传统的均相催化剂在反应后难以分离和纯化，后来研究人员开始专注于使用非均相催化剂来催化羟醛缩合反应，并开发了包括固体酸催化剂和固体碱在内的多种固体催化剂。 催化剂，固体酸碱两性催化剂。 这里，二氧化硅负载铯催化剂是固体碱催化剂，论文中的羟醛缩合反应是碱性催化过程。 碱性催化过程[l]仅含有。 H的羰基化合物在碱的作用下首先失去一个a。 H形成亲核碳负离子。 碳负离子不稳定，会立即与另一种不含a的碳负离子反应。 H的羰基化合物起到生成p的作用。 羟基醛或酮，碱性催化剂有脱水作用，Q，p． 不饱和醛和酮的比例p。 羟基醛或酮较稳定，因此醇醛缩合反应的产物通常为a、b不饱和醛、酮等不饱和羰基化合物。 丙酸甲酯与甲醛在碱性催化剂作用下发生羟醛缩合反应，生成甲基丙烯酸甲酯。