無羧酸條件下清潔合成環(huán)氧大豆油的研究.pdf

1、環(huán)氧大豆油在塑料、涂料、橡膠等工業(yè)上有著廣泛的用途，它對光、熱有良好的穩(wěn)定作用，且相容性好、揮發(fā)性低、遷移性小，是聚氯乙烯以及其它含鹵高聚物重要的增塑劑兼穩(wěn)定劑。與目前市場上的主要增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯相比較，它的突出優(yōu)點就是無毒、耐熱和耐光性能好，可作為食品、藥物的包裝材料以及玩具及家庭裝飾材料的助劑。環(huán)氧大豆油的原料為可再生性資源，且價格比鄰苯二甲酸二辛酯低。在石化資源價格不斷上漲并且日益枯竭的今天，環(huán)氧大豆油的研究與開發(fā)尤為重要。

2、 論文的第一部分介紹了環(huán)氧大豆油的合成現(xiàn)狀，指出：環(huán)氧大豆油的現(xiàn)行生產(chǎn)方法主要是在酸催化下，用有機(jī)過酸對大豆油進(jìn)行環(huán)氧化。有機(jī)過酸法合成環(huán)氧大豆油工藝成熟，得到的產(chǎn)品環(huán)氧值較高。然而有機(jī)過酸不穩(wěn)定，容易分解，在加熱時易爆炸且對人體有害，反應(yīng)生成大量含稀酸的廢水，污染嚴(yán)重。同時反應(yīng)使用的強(qiáng)酸性催化劑會嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，加深產(chǎn)品的色澤，降低產(chǎn)品質(zhì)量。因此，如何避免過酸介入而引起的一系列問題，使環(huán)氧化工藝更加綠色化便成為本論文的選題主旨。

3、 第一部分還綜述了以過氧化氫為氧源的烯烴催化環(huán)氧化體系的研究進(jìn)展，重點介紹了目前在烯烴環(huán)氧化研究中比較活躍的幾類催化劑，如：甲基三氧化錸、金屬卟啉、鎢配合物等。比較了各種催化環(huán)氧化體系的反應(yīng)條件以及在烯烴環(huán)氧化反應(yīng)中的收率與選擇性，同時指出了各類催化劑的優(yōu)缺點、應(yīng)用現(xiàn)狀及前景。 綜合考慮不同催化體系的優(yōu)缺點和合成方法在工業(yè)中的實用性，結(jié)合本實驗室在綠色氧化方面所取得一些成果，本論文設(shè)計在無羧酸參與的條件下，以過氧化氫為氧

4、源，以鎢類化合物為催化劑，實現(xiàn)大豆油催化環(huán)氧化為環(huán)氧大豆油。 在第二部分中，合成了一系列含鎢的化合物，并使用它們對大豆油進(jìn)行催化環(huán)氧化實驗。通過核磁共振、紅外光譜等對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，同時根據(jù)國標(biāo)方法對產(chǎn)物的酸值、環(huán)氧值、碘值等進(jìn)行了測定。研究并討論了催化劑的種類及用量、溶劑、體系pH、反應(yīng)時問、反應(yīng)溫度等因素對環(huán)氧化反應(yīng)的影響，優(yōu)化了反應(yīng)條件。結(jié)果表明，無羧酸條件下直接使用過氧化氫作氧源可以實現(xiàn)大豆油的環(huán)氧化，得到的產(chǎn)品色澤

5、淺，質(zhì)量好。以WO42-/PO43-/CH3(C8H17)3NHSO4為催化劑，乙酸乙酯作溶劑，在60℃和pH=2條件下反應(yīng)7h可以獲得質(zhì)量滿意的產(chǎn)品，其酸值、環(huán)氧值及碘值分別為：0.30mgKOH/100g、6.28％、5.80gI2/100g，均達(dá)到國家一級品的要求。本方法避免了使用有機(jī)羧酸，有效的解決了過酸介入而引起的一系列問題，采用無毒的乙酸乙酯作溶劑，減少了對環(huán)境和人體的危害，因此，本合成方法綠色、經(jīng)濟(jì)，具有很好的應(yīng)用前景。