微液滴反应器用于芳香炔酸催化水解制备芳香酮的研究
——以苯乙炔酸催化水解制备苯乙酮为例
摘要:研究表明,微液滴反应技术可以加快反应速度、在减少副产品、减轻污染,降低成本上有巨大优势。微液滴反应技术具有实验条件温和,操作简单,用量少,反应迅速等优点。作为高效绿色反应技术,微液滴在分析领域和合成领域都具有非常重要的研究意义。在化工工业中,苯乙酮的应用广泛。而炔烃水解制备酮化合物是有机合成酮最基本的化学反应之一。本次课题将微液滴反应技术与芳香炔水解制备芳香酮结合,在遵守绿色化学原则的同时高效制备重要化工原料,具有经济、实用等优点。
关键词:微液滴; 绿色化学; 苯乙炔; 酸催化水解反应;
- 文献综述
目前国内已有微液滴相关研究,并且已经投入工业化生产,已经实现克级量产。而国外也有相关论文报道微液滴技术用于酸催化水解苯乙炔制备苯乙酮,理论知识完善,本次课题我将改变相关条件研究微液滴技术制备苯乙酮的最佳条件。
微液滴具有体积小、比表面积大、速度快、通量高、大小均匀、体系封闭、内部稳定等特性,在药物控释、病毒检测、颗粒材料合成、催化剂等领域中均有重要应用。微流控技术的发展为微液滴生成中实现尺寸规格、结构形貌和功能特性等的可控设计和精确操控提供了全新平台。
绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生。绿色化学的定义是在不断地发展和变化的。刚出现时,它更多的是代表一种理念、一种愿望。但随着学科发展.它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用,且其发展与化学密切相关。绿色化学倡导人、原美国绿色化学研究所所长、耶鲁大学教授P.T.Anastas教授在1992年提出的“绿色化学”定义是:Chemical products and processes that reduce or eliminate the use and generation of hazardous substancese. 即“减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计”。从这个定义上看,绿色化学的基础是化学,而其应用和实施则更像是化工。绿色化学所涉及的内容越来越广。
绿色化学与污染控制化学不同。污染控制化学研究的对象是对已被污染的环境进行治理的化学技术与原理,使之恢复到被污染前的面目。绿色化学的理想是使污染消除在产生的源头,使整个合成过程和生产过程对环境友好,不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,这是从根本上消除污染的对策。由于在始端就采用预防污染的科学手段,过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一 。
炔烃水化转化为酮是最基本的有机加成反应之一。传统的炔烃水化方法需要使用有毒和昂贵的金属、过量的酸、恶劣的条件和长时间的反应,因此我们迫切希望探索更有效和绿色的方案来完成这一转变[1]。
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