固體超強(qiáng)酸催化合成丙交酯的研究.pdf

1、隨著高分子材料聚乳酸(PLA)及其共聚物在生物材料領(lǐng)域，特別是作為組織工程支架材料的應(yīng)用日益廣泛。制備聚乳酸的中間體丙交酯(Lactide)的合成也越來越受到重視。丙交酯的合成長(zhǎng)期以來存在合成溫度高，收率較低的現(xiàn)狀，以至生產(chǎn)成本偏高，不能比較經(jīng)濟(jì)規(guī)模化地應(yīng)用于材料領(lǐng)域。研究的熱點(diǎn)主要包括丙交酯合成工藝條件的改進(jìn)，催化劑的選擇與優(yōu)化。 本文從改善合成反應(yīng)的催化條件入手，通過對(duì)丙交酯合成反應(yīng)的機(jī)理分析，認(rèn)為整個(gè)反應(yīng)是一個(gè)酯化和分子內(nèi)

2、的酯交換的反應(yīng)過程。從催化劑效率和成本的綜合因素考慮，對(duì)比傳統(tǒng)的催化劑氧化鋅，本文提出了使用硫酸促進(jìn)的氧化物固體超強(qiáng)酸作為合成反應(yīng)的催化劑。 論文主要工作和結(jié)論如下： (1)提出丙交酯合成反應(yīng)機(jī)理和催化劑選擇依據(jù)； (2)通過將固體超強(qiáng)酸與傳統(tǒng)的氧化鋅，氯化亞錫和辛酸亞錫催化劑作合成實(shí)驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)催化活性高于氧化鋅和氯化亞錫，比辛酸亞錫偏低。但從催化劑的制備成本和工藝的角度選擇，固體超強(qiáng)酸具有明顯的優(yōu)勢(shì)；

3、 (3)制備一系列單組元和雙組元硫酸促進(jìn)氧化物固體超強(qiáng)酸，并用于丙交酯的合成反應(yīng)，篩選具有最佳活性的固體超強(qiáng)酸催化劑； (4)使用SO2-4/ZnO-SnO2(2：1)/La3+固體超強(qiáng)酸作催化劑，反應(yīng)脫水時(shí)間1.5小時(shí)，解聚反應(yīng)終止溫度在230-240℃，粗產(chǎn)物的收率達(dá)到90％。相對(duì)傳統(tǒng)的氧化物催化劑，具有較為明顯的進(jìn)展； (5)考察具有較高活性催化劑的理想反應(yīng)條件，并對(duì)影響精制產(chǎn)物收率的重結(jié)晶因素作初步探討，指出重結(jié)