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乙酐与乙酰胺类化合物的N-二乙酰化反应的催化剂研究

作品编号:SWHX0118 开发环境: WORD全文:22页 论文字数:8900
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[TAGS:乙酐,乙酰胺,化合物,催化剂 指数:]
四乙酰乙二胺(TAED)由于其较好的漂白活化作用而应用日益广泛。本文对目前漂白活化剂TAED的合成方法的研究进行评述,综述了以乙二胺、乙酸、乙酸酐为原料,采用质子酸、有机碱为催化剂,或以微波诱导为手段制备TAED的研究进展。实验中分别对一系列质子酸和有机碱进行了催化效果比较,初步探讨了质子酸和有机碱可能的催化机理,为进一步开发适用于工业化合成TAED的催化剂提供了具有一定参考价值的基础数据。
将所有仪器用去离子水洗涤,烘干,安装好,并调试稳定。按设定的投料比(1:7),将67.00gDAED和333.00g乙酸酐加入反应容器中,再加入催化剂量(为DAED和醋酐总质量的1%)4.00g,搅拌均匀,开始升温。控制反应液温度在125℃,且当温度刚上升到125℃时计为0时,每隔30min取一次样,用气相色谱仪面积归一法检测反应液中二乙酰乙二胺(DAED),三乙酰乙二胺(TriAED)和四乙酰乙二胺(TAED)的相对含量,反应4个小时,共9个样。反应结束后,冷却反应液,有四乙酰乙二胺(TAED)晶体析出,减压抽滤得到TAED粗产品和母液,用紫外-可见分光光度计(540nm)测母液的透光率。对抽滤出来的TAED先用乙酸酐洗,再用水洗涤,洗涤至晶体不再含有母液的颜色,烘干,即得到产品TAED。
根据图2及对照各质子酸催化剂的pKa值,可以看出以上质子酸都有一定的催化效果,且随着上述质子酸的酸性增强,催化活性基本呈现出提高的趋势。苯甲酸的酸性较弱,与空白相比催化效果不明显,TAED的相对含量上升得比较慢,到反应进行4个小时时还没有达到反应平衡。用磷酸,对甲苯磺酸等较强的质子酸作催化剂,TAED的相对含量一开始迅速上升,之后上升趋势逐渐变缓,4个小时后最后基本达到平衡。由此推测出该反应用质子酸作为催化剂,其催化机理与质子浓度有关。
但也有例外,三氟甲磺酸在这几个酸中的酸性是最强的,它的催化效果却不如磷酸、对甲苯磺酸等较强的酸,所以推测质子酸作为催化剂的催化机理不仅仅与质子的浓度有关,可能还与质子酸中的阴离子部分有关。
以各种质子酸为催化剂所得的反应母液的透光率列表如下:

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