1，1-二硝基乙烷電催化合成及應(yīng)用研究

【摘要】： 用化學(xué)修飾電極和氧化還原電對進行了1,1-二硝基乙烷的電催化合成實驗,研究了不同修飾層、氧化還原電對以及反應(yīng)條件對產(chǎn)物收率的影響。較適宜的反應(yīng)條件為:乙二胺修飾電極,電解電流強度1.0A,修飾時間為一小時,電解時間t=108min,產(chǎn)物收率21.4%;乙二胺作為氧化還原電對,電解電流強度2.0A,硝基乙烷與乙二胺摩爾比為3/1,電解時間58min,產(chǎn)物收率19.0%。 用電合成的二硝基乙烷鉀和丙烯酸甲酯在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下,通過Michael加成反應(yīng)生成4,4-二硝基戊酸甲酯,產(chǎn)物可用作柴油十六烷值改進劑。研究了相轉(zhuǎn)移催化劑的種類及反應(yīng)條件對加成產(chǎn)物收率的影響,并用紅外光譜和質(zhì)譜技術(shù)對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征。較適宜的反應(yīng)條件為:以0.25%~0.5%(相對二硝基乙烷鉀的摩爾數(shù))的四丁基氯化銨作催化劑,二硝基乙烷鉀與丙烯酸甲酯的摩爾比1:3,反應(yīng)溫度25～45℃,反應(yīng)時間0.5小時,二硝基乙烷鉀與水的摩爾比1:20,產(chǎn)物收率可達79.0%,純度達到99.9%。 【關(guān)鍵詞】：氧化還原電對 1 1-二硝基乙烷 相轉(zhuǎn)移催化 十六烷值改進劑 4 4-二硝基戊酸甲酯
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第1章 前 言9-27
• 1.1 選題的依據(jù)9
• 1.2 有機電合成的歷史9-10
• 1.3 有機電合成的特點10-11
• 1.4 有機電化學(xué)研究的內(nèi)容及影響反應(yīng)的主要因素11-14
• 1.4.1 電解池的類型12
• 1.4.2 電極材料12-13
• 1.4.3 電極電勢13
• 1.4.4 電解質(zhì)溶液13-14
• 1.4.5 隔膜14
• 1.4.6 溫度和攪拌14
• 1.5 有機電合成的研究技術(shù)14-16
• 1.5.1 穩(wěn)態(tài)技術(shù)14-15
• 1.5.2 暫態(tài)技術(shù)15-16
• 1.6 電極化學(xué)修飾的方法16-18
• 1.6.1 共價鍵法16-17
• 1.6.2 吸附法17
• 1.6.3 聚合物薄膜法17-18
• 1.7 十六烷值改進劑的種類18-19
• 1.8 脂肪族和脂環(huán)族硝基化合物的化學(xué)合成法19-24
• 1.8.1 單硝基化合物的化學(xué)合成方法19-21
• 1.8.2 偕二硝基化合物的合成方法21-24
• 1.9 含硝基十六烷值改進劑的研究進展24-26
• 1.9.1 國外24
• 1.9.2 國內(nèi)24-26
• 課題研究目標、研究內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵問題26-27
• 第2章 實驗部分27-33
• 2.1 實驗儀器及試劑27
• 2.1.1 實驗儀器27
• 2.1.2 實驗試劑27
• 2.2 實驗方法27-33
• 2.2.1 1，1-二硝基乙烷電合成27-28
• 2.2.2 修飾層及氧化還原電對的選擇28
• 2.2.3 4,4-二硝基戊酸甲酯合成過程28-29
• 2.2.4 電極的制備29-31
• 2.2.5 結(jié)構(gòu)鑒定與表征31
• 2.2.6 收率計算31-32
• 2.2.7 電流效率計算32-33
• 第3章 二硝基乙烷電合成條件研究33-42
• 3.1 氧化還原電對的選擇33
• 3.2 碳電極表面修飾層的選擇33-35
• 3.3 電合成條件研究35-40
• 3.3.1 氧化還原電對電解條件的研究35-37
• 3.3.2 修飾碳表面電極電解條件的研究37-40
• 3.4 修飾電極及氧化還原電對的循環(huán)利用40-41
• 3.5 小結(jié)41-42
• 第4章 4,4-二硝基戊酸甲酯合成條件研究42-56
• 4.1 酸性條件反應(yīng)溫度對產(chǎn)物收率的影響42-43
• 4.2 不同相轉(zhuǎn)移催化劑對反應(yīng)的影響43-45
• 4.3 不同催化劑反應(yīng)條件的研究45-52
• 4.3.1 以聚乙二醇為催化劑時的反應(yīng)條件研究45-47
• 4.3.2 以四乙基氯化銨為催化劑時的反應(yīng)條件研究47-49
• 4.3.3 以四丁基氯化銨為催化劑時的反應(yīng)條件研究49-52
• 4.4 產(chǎn)物表征52-55
• 4.4.1 產(chǎn)物的純度分析及元素分析52-53
• 4.4.2 產(chǎn)物的IR及質(zhì)譜分析53-55
• 4.5 小結(jié)55-56
• 第5章 電解反應(yīng)機理探討56-59
• 5.1 氮原子催化下電合成二硝基乙烷的可能機理57
• 5.2 電解池中可能的副反應(yīng)57-59
• 第6章 結(jié)論59-60
• 創(chuàng)新點60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-66
• 作者簡介66

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