【正文】 產(chǎn)品樣品進(jìn)度計(jì)劃起訖日期工作內(nèi)容備 注第1周文獻(xiàn)檢索第2周文獻(xiàn)檢索第3周文獻(xiàn)檢索第4周開(kāi)題報(bào)告第513周實(shí)驗(yàn)研究第14周撰寫(xiě)論文第15周論文排版打印第16周答辯教研室審核意 見(jiàn) 教研室主任簽名： __　　______年___月___日學(xué)院意見(jiàn) 　 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： __　　______年___月___日注：此表為參考表格，學(xué)院可根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，對(duì)該表格進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。SO42/TiO2固體超強(qiáng)酸作為一種新型催化材料，在酸催化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)良的催化性能[2]。雜多酸硅鎢酸及固載硅鎢酸(鹽)在合成酯類(lèi)和縮醛(酮)中，具有良好的催化活性，以硅鎢酸和固載硅鎢酸(鹽)為催化劑合成單個(gè)酯和單個(gè)縮醛(酮)的研究不少[67]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的催化活性高，可重復(fù)使用[9]。為了克服上述缺點(diǎn)，采用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作催化劑合成此產(chǎn)品。本課題不僅能培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考與創(chuàng)新能力，也能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)方面有重要的意義。參考文獻(xiàn)[1] [J].,(2):6265[2] 任立國(guó),[J].,(5):1316[3] [J].,(4).169170[4] 張魯西,俞善信,[J].,25(4):3032[5] [J].,(2):1315[6] 張晉芬,邵海英,[J].,(1):5153[7] 羅玉梅，白愛(ài)民。（3）催化劑催化合成乙二醇丁醚醋酸酯的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化。 (1) 產(chǎn)品收率達(dá)到90％以上；解決的關(guān)鍵問(wèn)題：（1）確定合成產(chǎn)品最好的工藝路線(xiàn)。（2） 傾出反應(yīng)液，催化劑不溶于反應(yīng)液留在反應(yīng)瓶中而與反應(yīng)液分離。技術(shù)路線(xiàn)： 溶劑，催化劑較溫和的溫度乙二醇丁醚醋酸酯粗品原料分離催化劑10ML，5%碳酸鈉溶液反應(yīng)液干燥加水中性溶液常壓蒸餾乙二醇丁醚減壓蒸餾乙二醇丁醚醋酸酯四 研究工作條件和基礎(chǔ)所需儀器：玻璃反應(yīng)器、真空干燥箱、攪拌器、電加熱套及玻璃容器等。相比常規(guī)方法具有反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)率高，副產(chǎn)物少，后處理簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，是一種合成乙二醇丁醚醋酸酯的理想方法。有識(shí)之士也作了大量有益的探索并發(fā)現(xiàn)了一些有工業(yè)化應(yīng)用前景的酯化催化劑[1]。強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是一種高分子磺酸，價(jià)廉易得，催化反應(yīng)速度快，不溶于反應(yīng)體系，易于分離和處理，不腐蝕設(shè)備，不污染環(huán)境，是零排放有機(jī)合成的優(yōu)良催化劑，分離出的催化劑具有重復(fù)催化性能，可使生成連續(xù)化，極有工業(yè)使用價(jià)值。說(shuō)明采用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子作為催化劑，一方面可避免濃硫酸作催化劑所帶來(lái)的一系列的問(wèn)題。該法具有酯化物收率高，反應(yīng)過(guò)程簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。732強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作催化劑性能良好，產(chǎn)物中焦油含量較少，顏色淺，優(yōu)于濃硫酸作催化劑。雜多酸硅鎢酸及固載硅鎢酸(鹽)在合成酯類(lèi)和縮醛(酮)中，具有良好的催化活性，以硅鎢酸和固載硅鎢酸(鹽)為催化劑合成單個(gè)酯和單個(gè)縮醛(酮)的研究不少[67]。固載硅鎢酸及硅鎢酸鹽在結(jié)構(gòu)上保持了硅鎢酸的Kegg in 結(jié)構(gòu)，由酸的催化活性中心H離子替換為鹽的催化活性中心。目前，國(guó)內(nèi)研究固載硅鎢酸較少，只有活性炭固載，而硅鎢酸鹽固載也是TiO2,分子篩，進(jìn)一步研究其他固載體，提高催化劑催化活性，開(kāi)發(fā)新的催化劑，改進(jìn)反應(yīng)條件和反應(yīng)方法降低生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境，減少設(shè)備腐蝕，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，仍是研究者深入探討的課題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的催化活性高，可重復(fù)使用[9]。采用一步法制備了鈰改性SBA15分子篩，進(jìn)一步用硫酸浸漬處理增強(qiáng)分子篩表面酸活性中心。結(jié)果表明，負(fù)載氯化鋁的大孔型低交聯(lián)度陽(yáng)離子交換樹(shù)脂有較好的催化性能，在反應(yīng)溫度為75℃，苯酚/甲醛（摩爾比）為5:1，反應(yīng)3小時(shí)的條件下，所得雙酚F的收率可達(dá)80%以上，催化劑可重復(fù)使用3次，性能無(wú)明顯下降[11]。為了克服上述缺點(diǎn)，采用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作催化劑合成此產(chǎn)品。本課題不僅能培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考與創(chuàng)新能力，也能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)方面有重要的意義。研究?jī)?nèi)容：（1）制備固體酸，強(qiáng)酸性樹(shù)脂，強(qiáng)酸性陽(yáng)離子等催化劑。 (2) 合成反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率及選擇性達(dá)到90％以上； 帶水劑在酯化反應(yīng)中的作用按照化學(xué)熱力學(xué)理論，帶水劑能與水或反應(yīng)物之一形成二元或三元共沸物而將水及時(shí)帶出反應(yīng)體系，打破了反應(yīng)的熱力學(xué)平衡，使反應(yīng)向有利于生成酯的方向進(jìn)行；按照化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論，及時(shí)將生成物移出反應(yīng)體系，即反應(yīng)體系中水量減少，使反應(yīng)物濃度提高，從而加快反應(yīng)速度；有機(jī)化學(xué)反應(yīng)常伴有副反應(yīng)發(fā)生，加入帶水劑降低了酯化反應(yīng)體系的溫度，可以抑制副反應(yīng)的發(fā)生，提高原料的利用率。此外帶水劑用量過(guò)多，后處理過(guò)程中消耗熱量多，產(chǎn)品損失也隨之增多，因而存在一最佳帶水劑用量。但異戊醇不可過(guò)多，否則蒸餾過(guò)程中將帶出較多的酯從而降低一次性蒸餾的酯產(chǎn)率?？梢?jiàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，采取適當(dāng)?shù)拿撍k法，不加帶水劑直接酯化也是可行的。（3） 由于硫酸嚴(yán)重的腐蝕性，盡管采用了搪瓷反應(yīng)器和高級(jí)不銹鋼管，卻仍然不得不進(jìn)行設(shè)備的定期更新，從而增加了生產(chǎn)成本。6H2O作催化劑成功合成了氯乙酸乙酯，丁酸異戊酯，己酸異戊酯等多種。2H2O的催化酯化反應(yīng) 氯化亞錫也是一種Lewis酸，是合成的酯的良好催化劑，反應(yīng)溫和，反應(yīng)時(shí)間段，酯化率較高，工藝簡(jiǎn)單，腐蝕性小，無(wú)三廢污染，在某種程度上彌補(bǔ)了硫酸催化法的缺點(diǎn)。（3）NH4Fe(SO4)5H2O催化酯化反應(yīng)硫酸銅中的Cu2+和Fe3+一樣，也是外層缺電子的離子，同樣具有配位性能，而且它不溶于有機(jī)反應(yīng)體系，在催化酯化反應(yīng)后同樣易于分離，不腐蝕設(shè)備，操作方便，同時(shí)能夠重復(fù)使用，是一種環(huán)境優(yōu)化好催化劑。（6）脂肪酶催化合成酯 利用生物技術(shù)催化合成香料正日益受到關(guān)注，原因在于與化學(xué)合成相比，生物發(fā)酵合成酯類(lèi)反應(yīng)更專(zhuān)一，得到的產(chǎn)品屬于天然產(chǎn)品。目前用脫鋁超穩(wěn)Y沸石成功催化合成了乳酸正丁酯，用HY型分子篩丁酸異戊酯。（10）酰胺縮醛催化合成酯 酸和醇在催化劑存在下，是通過(guò)羰基的親核反應(yīng)生成加成產(chǎn)物，然后再消去得到酯，酰胺縮醛的酯化機(jī)理和其他酯化方式不同，在反應(yīng)過(guò)程中伴隨著Waklen的轉(zhuǎn)化。 酯化反應(yīng)催化劑的研究展望 綜上所述：以上幾種酯化反應(yīng)的新型催化劑與濃硫酸相比在酯化反應(yīng)中顯示了巨大優(yōu)勢(shì)。乙二醇丁醚醋酸酯粗品原料分離催化劑10ML，5%氫氧化鈉溶液加水中性溶液乙二醇丁醚醋酸酯酯中性溶液常壓蒸餾干燥本論文將探索配比，時(shí)間，帶水劑種類(lèi)，帶水劑劑量，催化劑用量等方面對(duì)合成制備乙二醇丁醚醋酸酯收率的影響。，將裝置搭成常壓蒸餾裝置，然后加熱到190℃左右，直至四口燒瓶中的溶液全部被蒸餾完為止，再用無(wú)水硫酸鈉對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行干燥，除去無(wú)水硫酸鈉，測(cè)其產(chǎn)率為90%，然后取少量產(chǎn)物。 反應(yīng)物摩爾比對(duì)產(chǎn)物收率的影響采用單因素實(shí)驗(yàn)方法，帶水劑種類(lèi)不變，帶水劑用量不變，催化劑用量不變，反應(yīng)時(shí)間不變，在反應(yīng)器中加入不同配比的原料，考查原料配比不同對(duì)產(chǎn)品的收率的影響，環(huán)己烷40ml, 反應(yīng)3h，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表43：表43 乙酸與乙二醇丁醚摩爾比對(duì)產(chǎn)物收率的影響Table 43 molar ratio of acetic acid and ethylene glycol butyl ether influence on the yield乙酸/g乙二醇丁醚/gn(乙二醇丁醚)：n（乙酸）乙二醇丁醚醋酸酯/g產(chǎn)品收率/%1:1:1:1:1:由表43中的數(shù)據(jù)可以看出，乙酸與乙二醇丁醚摩爾比的不同，產(chǎn)物收率也不同，當(dāng)乙二醇丁醚與乙酸的摩爾比為1:，產(chǎn)物收率最高，%。 產(chǎn)品分析與檢測(cè)圖41產(chǎn)品的紅外譜圖Figure 41 Infrared spectra of the product表47 乙二醇丁醚醋酸酯的紅外圖片數(shù)據(jù)解析Table 47 Ethylene glycol butyl ether acetate infrared image data analysis吸收峰位置（cm1）歸屬甲基上CH伸縮振動(dòng)羰基上c=o伸縮振動(dòng)羰基上co伸縮振動(dòng)羥基OH伸縮振動(dòng)開(kāi)鏈酸酐的co的伸縮振動(dòng)（1） 制備乙二醇丁醚醋酸酯的過(guò)程中，原料的配比對(duì)產(chǎn)物收率的影響很大，實(shí)驗(yàn)測(cè)得乙二醇丁醚與乙酸的配比為1:，%。（6） 得到最佳結(jié)果后，再用最佳的條件，重復(fù)5次實(shí)驗(yàn)，以便更好的得到產(chǎn)物。（3） 帶水劑用環(huán)己烷，并且用量為40ml。為該類(lèi)化合物的合成提供了一種操作簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、純度高、便于工業(yè)化生產(chǎn)的新方法。硅鎢酸在催化合成酯類(lèi)和縮醛(酮)中應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. ,11(6):4953[8] [J].,24(3):177178[9] 張敏,[J].,24(2):115116[10] 田志茗，陳倩倩。改性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化合成雙酚F[J]。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我得設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作