Williamson反应合成二甘醇二甲醚的研究
全氟己酮新型合成工艺研究文献综述
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 全氟己酮新型合成工艺研究+文献综述摘要随着世界各国对环保重视程度的不断增加，哈龙灭火剂逐渐被淘汰，因而各种替代品不断涌现，其中全氟己酮以其优良的灭火性能和出色的环保特性成为了消防界关注的焦点。
为寻求高效、快速、经济的全氟己酮合成方法积累经验和数据，本主要对全氟己酮合成中的中间体六氟丙烯二聚体的异构化过程进行了研究，根据已有的反应机理，尝试选择合适的催化剂促进异构化反应，并采用正交实验法探讨了部分反应条件对产率的影响。
结果表明：(1) 在没有冠醚存在的条件下，氟化钾和氟化铯的催化效率并没有太大的差异，氟化铯略高，且二聚体异构化率均较低。
(2) 在冠醚存在的条件下，氟化钾和氟化铯的催化效率显著增强，而相同条件下氟化铯的催化效率明显高于氟化钾。
(3) 通过正交实验确定反应的影响因素顺序及最佳条件是，搅拌速率居首，催化剂相对质量(CSF:18-冠-6)次之，油浴温度的影响最低。
且较优水平为30rad／s、1:2、50℃。
在较优水平下反应各阶段异构化率分别为1 / 1679.7％、80.8％、88.3％及93.5％。
12803关键词全氟己酮二聚体异构化反应机理相转移催化毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleNew synthesis process study of perfluoro-2-methyl-3-pentanoneAbstractAs the world is increasing emphasis on environmental protection,the halon fire extinguishing agent has been gradually eliminated.In this context,a variety of alternatives are emerging.In all these alternatives perfluoro-2-methyl-3-pentanone become the focus of attention between the fire researchers and fire companies by virtue of its excellent fire-fighting performance and environmental characteristics.---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 1.2.2六氟丙烯二聚体异构化51.2.3发展趋势71.2.4国内外工程应用71.2.5存在的问题81.2.6解决的问题82合成思路及反应机理92.1异构化途径92.2异构化机理92.3冠醚催化机理[24]92.4本章小结103 / 163实验方案设计113.1实验评价指标113.2实验影响因素113.2.1溶剂的影响113.2.2催化剂的影响113.2.2油浴温度的影响123.2.3搅拌效果的影响123.2.4其它影响因素123.3实验因素与水平123.4反应装置133.4.1设计异构化反应装置如图：13---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 3.4.2乙腈预处理装置134实验过程论述154.1主要试剂与仪器154.2实验过程论述154.2.1溶剂预处理154.2.2碱金属氟化物预处理154.2.3原料预测样164.2.4异构化反应过程165结果与讨论185.1气相色谱分析185.1.1气相色谱检测结果185 / 165.1.2各组实验结果205.1实验结果分析215.1.1碱金属氟化物种类对异构化率的影响21全氟己酮是一种洁净灭火剂，最突出的优点在于它是一种绿色环保产品，对人体安全，同时又具备优良的灭火性能。
Williamson反应合成二甘醇二甲醚的研究
表 1 物料配比对反应的影响1)
n (NaOH) / n (C5 H12O3) / 摩尔比 1. 1∶1. 0 1. 3∶1. 0 1. 4∶1. 0 1. 5∶1. 0 1. 6∶1. 0
收率/ % 80. 1 84. 3 90. 6 95. 3 95. 1
1) 反应条件 :仅改变配比 ,其它条件同 1. 4
将 500 mL 三颈烧瓶中加入二乙二醇单甲醚 1 mol (120. 0 g) ,和 NaOH 60. 0 g(1. 5 mol) ,装好普通蒸 馏装置 ,在0. 09 MPa 真空下升温至 90～100°C减压 蒸馏除去水 ,反应4. 0 h ,当反应液不再有水珠蒸出 时 ,开始通入氯甲烷 ,控制气体流量使计量的氯甲烷 在所需时间内通完 ,再继续在此反应的温度下反应 1. 0 h ,冷却 ,抽滤 ,所得滤渣用 100 mL 乙醇分 2～3 次浸泡 ,洗涤 ,抽滤从回收滤渣中的产物 ;合并滤液 并分馏 ,收集 161～163 °C 的馏分 ,即得二甘醇二甲 醚 (DMDE) ,色谱分析合成品纯度可达99. 9 %。 2 结果与讨论 2. 1 物料配比对反应的影响
表 2 反应温度对 DMDE 收率的影响1)
反应温度/ °C
收率Π%
70
81. 1
80
86. 4
90
95. 0
100
95. 3
110
80. 5
1) 固定 n (NaOH) / n (C5 H12O3) = 1. 5∶1. 0 ,制备二乙二醇单甲醚 钠盐反应温度 90～100°C。
从表 2 可知 : 由于实验中发现 ,反应温度低于 90°C ,反应物料易成固体 ,不利于提高产品收率 ,因 此适合反应温度为 90～100°C。 2. 3 CH3 Cl 通入时间对反应的影响
williamson醚合成反应
williamson醚合成反应
Williamson醚合成反应是一种通过将一种醇和一种卤化烃反应生成醚的方法。
它是一种经典的有机化学合成反应，由英国化学家亨利·威廉姆森于1850年首次提出。
反应机理：首先，卤代烃在碱催化下形成亲核性碳阴离子，然后亲核性碳阴离子攻击醇中的亲电性氧原子，生成醚，并释放出一分子卤化氢。
反应方程式：R-OH+R'-X→R-O-R'+HX。
其中，R和R'可以是相同或不同的烷基或芳基基团，X是卤素原子（如氯、溴或碘），HX是卤化氢酸。
该反应在室温下进行，通常在碱性条件下进行，如氢氧化钠（NaOH）或氢氧化钾（KOH）溶液中，以提高反应速率。
而且，由于亲核性碳阴离子的生成需要碱催化，因此醇中必须存在能够失去质子并形成碳阴离子的氢原子。
Williamson醚合成反应广泛应用于制备各种醚，从简单的芳香族醚到复杂的天然产物和多环化合物。
离子键型石墨层间化合物及其应用于碱金属离子电池的研究进展
andCs [19];(c)electrondensitiesforcompositionsLiC6 ,NaC6 and KC 6[19];(d)schematicillustrationof operatingprinciplesofLIBswithanodeofgraphite [25]
16.7kJ·mol-1[1]),这 使 得 多 种 分 子、原 子、离 子 和 原
子团能进入石墨层间形成不破坏石墨层状结构的新化
合物,称 为 石 墨 层 间 化 合 物 (GraphiteIntercalation Compounds,GICs)[2-4]。根 据 客 体 与 宿 主 石 墨 之 间 形
1 碱金属-GICs中客体的插层行为
碱金属容易失 掉 最 外 层 电 子,进 入 石 墨 碳 层 后 形 成供电子型的碱 金 属-GICs。 碱 金 属-GICs中,随 着 碱 金 属 离 子 浓 度 增 加 ,石 墨 碳 层 间 距 变 大 ,层 间 范 德 华 力 减弱[12-13]。Safran等 首 [14] 次 提 出,成 阶 机 理 与 宿 主 客 体之间的长程弹性相互作用和静电相互作用有关。在 碱金属-GICs中,电 荷 从 碱 金 属 转 移 到 了 石 墨,所 以 c 轴方向存在着碳 层 之 间 的 排 斥 力,但 同 时 石 墨 碳 层 并
柳小玄 等:离子键型石墨层间化合物及其应用于碱金属离子电池的研究进展
文 章 编 号 :1001-9731(2021)06-06047-12
醚类化合物
2 4
10.3 醚和环氧化合物的制法
△
CH3CH2OCH2CH3
醇在硫酸的作用下脱水生成醚 ——单醚的制备
环氧乙烷：
CH2 CH2
10.3.2 Williamson 合成法 用于混醚、环醚、芳香醚的合成 (1) 醇钠对RX的SN2反应合成醚
R O Na + R' L
Na
Ag 1O + 2 2 280~300℃,1~2MPa
δ
图 10.3 正丙醚的核磁共振谱图
10.6 醚和环氧化合物的化学性质 10.6.1 盐的生成 一种Lewis碱 pKb≈ 17.5 R O R' 与强酸作用生成 盐： H
R O R' + HCl R O
分离与提纯醚 10.6.2 酸催化碳氧键断裂 醚在HI或HBr的作用下，C–O键断裂， 生成醇与卤代烷等：
10.3.3 不饱和烃与醇的反应 醇与烯烃在酸的催化下，发生亲电加成 反应，生成醚：
CH3 ROH + CH3 C CH2
浓H2SO4
CH3 RO C CH3 CH3
DCH2CH2CH2OH
羟基的 保护基
例如： 2CH2CH2OH BrCH
CH3 BrCH2CH2CH2OH + CH3 C
Mg 纯醚 H2SO4
H2C O
CH2
R O R' + Na L
L: Br, I, OSO2R'' 或 OSO2OR''等
CH3CH2CH2O Na CH3CH2CH2OH 丙醇钠 丙醇 CH3CH2I CH3CH2CH2OCH2CH3 + Na I 乙丙醚(70%)
含硅聚酰亚胺及其单体_虞鑫海
CO
R2
O (Ⅳ)
OC
R1
CO
OC
R1
R1
CO
化 工 新 型 材 料 第 27 卷
其中 R1 , R2 如前 所定义(即与 式(Ⅰ )的 R1 , R2 相 同), R3 为亚烷基 、亚苯基或取代亚苯基等 。Pratt 等
人[ 10] 合成了(Ⅴ)和(Ⅵ ), 其合成工艺路线如下 :
三价有机基(trivalent organic radical), n 为 1 ～ 30 的某
一整数 。现以 R1 =-CH3 , R2 = ○ , n =1 的单
CH3 CH3
体 :O OC ○ OC
线: 路线 1[ 7] :
Si O Si
○
CH3 CH3
CO O
为例
,
说明其合成工艺路
CO
CH3 CH3
已广 泛 应用 于 电气 、电子 、航空 航天 等 高性 能 领 域[ 1 ～ 2] 。然而 , 由于其难加工性和在多数有机溶剂
论: 含硅氧烷组份二酐 , 可以用(Ⅰ)式表示 :
中的不溶解性 , 使得聚酰亚胺的应用受到了一定的 限制 。 在保持综合性能的同时 , 为克服聚酰亚胺的 难加工性 , 人们已作了不懈的努力 , 包括在聚酰亚胺 骨架结构中引入柔性 、非对称性和热稳定性的链节 。 例如 , 用苯酮二酐(BTDA)代替均苯二酐(PMDA)制 得的聚酰亚胺可在更低的温度下软化[ 3] ;在二酐单 体中引入全氟烷基单元可使聚酰亚胺的溶解性大为 增加[ 4～ 5] 。 另外 , 将柔性硅氧烷嵌段引到聚酰亚胺 骨架结构[ 6] , 或使用 含硅二 酐单 体或含 硅二胺 单 体[ 7] , 由此制得的含硅聚酰亚胺的加工性大为改善 , 并被赋予良好的溶解性 、憎水性 、透气性 、抗冲击性 、 耐紫外光性以及在富氧环境中的抗降解性 ;还有与 无机材料 , 包括金属材料等基材的粘合性也大大增 强[ 8 ～ 9] 。因此 , 含硅聚酰亚胺在航空航天 、电气 、电 子 、微电子以及其它高性能领域的应用将更具吸引 力。
热固性环氧树脂的回收：降解型环氧树脂
热固性环氧树脂的回收：降解型环氧树脂(哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院威海264209)摘要：设计与合成带有可降解官能团的环氧树脂是热固性树脂回收领域的一个重要课题。
本文首先简要概括了传统回收环氧树脂的方法并指出其缺点,然后分别对国内外热降解型、光降解型、生物降解型环氧树脂的降解特性、环氧固化物的降解条件和降解机理予以重点解释和举例介绍。
最后,指出了降解型环氧树脂存在的问题并对将来的发展前景进行了展望。
关键词：环氧树脂固化降解设计合成中图分类号：O633.13文献标识码：A文章编号：1005-281X(2009)12-2704-081引言环氧树脂由于具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、与各种材料的黏接性能以及其使用加工的灵活性而被广泛用于复合材料、浇铸件、电子电器、涂料与黏合剂等[1—5]领域,在国民经济的各个领域发挥着重要的作用。
作为一种热固性树脂,环氧树脂固化时需专门的固化剂,由于种类繁多的固化剂的使用,可以获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物,几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求。
但是,环氧树脂固化以后,生成较高交联密度的三维网状结构体,不溶、不熔,虽然具有很好的抗老化性能,但是却成为环氧固化物回收再利用的难题。
在三大通用型热固性树脂中,环氧树脂价格偏高,这无疑增加了使用成本。
因此,环氧树脂固化产物的回收再利用技术日益受到关注。
环氧树脂分子结构中的环氧基非常活泼,能和酸酐、羧酸、(酰)胺类等化合物交联成三维网状大分子。
实际应用中,各种添加剂如颜料、增塑剂、抗氧化剂等的存在,使得环氧树脂分子结构更为复杂,难于分离。
从环氧树脂固化物的结构角度讲,回收再利用的关键在于破坏交联点。
目前已经实用化的做法是粉碎和焚烧[6,7]、超临界流体法(水热降解法)[8—12]、溶剂回收法[13]等。
但是,焚烧往往造成环境污染,超临界流体法存在安全隐患,采用有机溶剂回收势必造成较高的成本。
williamson醚合成法
williamson醚合成法1 简介williamson醚合成法是有机化学中一种广泛使用的方法，可用于制备含氧的芳香或脂环醚。
其基本原理是通过碱催化下，使醇或酚反应生成不同的醚。
本文将介绍williamson醚合成法的基本原理、反应机理及其应用。
2 反应机理williamson醚合成法反应机理比较简单，是一种亲核取代反应。
在碱催化下，酚被碘代烷亲核取代，生成相应的醚。
例如：ROH + R'X → ROR' + HX其中ROH为酚，R'X为碘代烷，ROR'为醚，HX为氢卤酸。
该反应机理中，碱扮演的是促进反应的角色，加速酚的负离子生成。
此机理与Williamson醇醚合成法与Williamson醇醚合成法II有所不同，后两种方法利用醇的质子化反应。
实际上，Willians醚合成法具有一定的立体选择性。
这种选择性来源于芳香环的空间保护效应。
例如，尝试合成o-亚甲氧基苯酚甲醚，其产物主要是邻位异构体，即o-CH3OC6H4-O-CH3而不是其对位异构体。
3 应用williamson醚合成法被广泛应用在有机化学的绝大部分领域，如药物合成、化学催化、材料科学等等。
下面将分别介绍这些领域中williamson醚合成法的应用。
##3.1 药物合成醚化合物在药物合成中扮演着重要的角色。
例如，泊沙底单胺是一种用于治疗多囊卵巢综合症的药物，它的合成就采用了williamson醚合成法。
##3.2 化学催化由于williamson醚合成法的优异条件，如简单易操作、反应温和，因此该方法被用于具有催化性质的醚化合物的合成。
例如，Me-immidazolide酰氯作为一种催化剂，可以用该方法合成Me-immidazole。
##3.3 材料科学将醚化合物引入到材料科学中，可以提高材料的电化学性质、分子识别特性等。
例如，用williamson醚合成法合成的3,3'-联苯基二(苯醚)可以被用作材料领域的识别感受器。
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GC29A 气相 色 谱 仪 ( 日 本 岛 津) ; 红 外 光 谱 仪 (Perkin Elmer Spectrum One) ; Bruker Avance 核磁共 振仪 ,400 MHz ;ZW2JA 型阿贝折光仪 ;真空循环水泵 (河南巩义予华仪器厂) 。 1. 2 合成原理
将 500 mL 三颈烧瓶中加入二乙二醇单甲醚 1 mol (120. 0 g) ,和 NaOH 60. 0 g(1. 5 mol) ,装好普通蒸 馏装置 ,在0. 09 MPa 真空下升温至 90～100°C减压 蒸馏除去水 ,反应4. 0 h ,当反应液不再有水珠蒸出 时 ,开始通入氯甲烷 ,控制气体流量使计量的氯甲烷 在所需时间内通完 ,再继续在此反应的温度下反应 1. 0 h ,冷却 ,抽滤 ,所得滤渣用 100 mL 乙醇分 2～3 次浸泡 ,洗涤 ,抽滤从回收滤渣中的产物 ;合并滤液 并分馏 ,收集 161～163 °C 的馏分 ,即得二甘醇二甲 醚 (DMDE) ,色谱分析合成品纯度可达99. 9 %。 2 结果与讨论 2. 1 物料配比对反应的影响
2. 2 反应温度对醚化反应的影响 提高反应温度有利提高醚化反应速率 ,会增加
CH3 Cl 的逸出速度 ,但由于反应温度的升高 , CH3 Cl 在二甘醇二甲醚溶剂中的溶解度降低 ,因此 CH3 Cl 的逸出速度增加 ,从而降低 CH3 Cl 的利用率 ,最终使 DMDE 的收率降低 。DMDE 的收率与醚化反应温度 的影响见表 2 。
·419 ·
2. 4 n (CH3 Cl) / n (C5 H12O3 ) 摩尔比对反应的影响 CH3 Cl 与 C5 H12O3 摩尔比对产品收率的影响见
表 4。
表 4 n( CH3 Cl) / n( C5 H12 O3 ) 对收率的影响
n (CH3Cl) / n (C5 H12O3) Π摩尔比
Synthesis of Diethylene Glycol Dimethyl Ether by Williamson Reaction
XU Zhao2hui , LIAO Wei2lin , LIU De2yong
( Department of Chemistry and Chemical Engineering of Jiangxi Normal Uni027 , China)
表 2 反应温度对 DMDE 收率的影响1)
反应温度/ °C
收率Π%
70
81. 1
80
86. 4
90
95. 0
100
95. 3
110
80. 5
1) 固定 n (NaOH) / n (C5 H12O3) = 1. 5∶1. 0 ,制备二乙二醇单甲醚 钠盐反应温度 90～100°C。
从表 2 可知 : 由于实验中发现 ,反应温度低于 90°C ,反应物料易成固体 ,不利于提高产品收率 ,因 此适合反应温度为 90～100°C。 2. 3 CH3 Cl 通入时间对反应的影响
表 1 物料配比对反应的影响1)
n (NaOH) / n (C5 H12O3) / 摩尔比 1. 1∶1. 0 1. 3∶1. 0 1. 4∶1. 0 1. 5∶1. 0 1. 6∶1. 0
收率/ % 80. 1 84. 3 90. 6 95. 3 95. 1
1) 反应条件 :仅改变配比 ,其它条件同 1. 4
众所周知增加反应物的用量有利于转化率的提 高 ,但反应物 NaOH 增加过大 , 虽略能提高产品收 率 , 但 也 会 增 加 后 处 理 工 序 负 担 。 n ( NaOH) Π n (C5 H12O3 ) 的摩尔比对反应的影响 ,实验结果见表 1。
从表 1 可知 ,NaOH 与 C5 H12 O3 最适宜的摩比尔 为1. 5∶1. 0 。
由表 3 可知 : CH3 Cl 的通入速度会影响 CH3 Cl 在反应体系中的分散情况 ,以较低速度通入 CH3 Cl 时 ,有利于它充分与醇钠反应 ,提高 DMDE 收率 ;但 是 CH3 Cl 通入速度过慢时 ,会使反应过长 ,综合考 虑 ,通入时间选择5. 0 h 左右为宜 。
第7期
化 学 世 界
DMDE 的合成反应式如下 :
CH2 OCH3 CH2OCH2 CH2OH
NaOH 减压
CH2 OCH3 CH2OCH2 CH2ONa
CH3Cl CH2 OCH3
CH2OCH2 CH2OCH3 1. 3 分析测试方法
用气相色谱仪分析含量 ,测定条件为 : 色谱柱 30 m ×0. 25 mm( ID) ×0. 50μmSE252 毛细管柱 ,柱温 100°C ,汽化室温度为200°C ,检测器温度为180°C ;方 法 :面积归一法 。 1. 4 二甘醇二甲醚的合成
收稿日期 :2005207211 ;修回日期 :2005208204 作者简介 :许招会 (1973～) ,男 ,理学硕士 ,讲师 ,主要从事精细石油化学品合成及测试研究工作 。
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化 学 世 界
2006 年
反应合成二乙二醇二甲醚 。该方法操作简单 ,选择 性好 ,收率高 ,产物易提纯 ,是一种较为适宜工业化 开发的理想路线 。 1 实验 1. 1 试剂与仪器
第7期
化 学 世 界
·417 ·
Williamson 反应合成二甘醇二甲醚的研究
许招会 , 廖维林 , 刘德永
(江西师范大学化学化工学院 ,江西 南昌 330027)
摘 要 :以二乙二醇单甲醚 ( C5 H12 O3 ) 和氢氧化钠为原料 , n (NaOH) ∶n ( C5 H12 O3 ) = 1. 5∶1. 0 (mol/ mol) ,减压条件下 ,先合成二乙二醇单甲醚醇钠盐 ,然后通入 CH3 Cl 与二乙二醇单甲醚钠盐进行 Williamson 反应合成二甘醇二甲醚 。较为系统研究了反应温度 、反应时间及 n (NaOH) / n (C5 H12 O3 ) 的摩尔配比等因素对反应的影响 。用 FT IR 和 NMR 分析测试手段表征了产物结构 。实验结果表 明该反应的较优工艺条件为 : n (NaOH) / n (C5 H12 O3 ) Πn (CH3 Cl) = 1. 5∶1. 0∶1. 4 ,反应温度为 90～ 100°C ,CH3 Cl 通入时间为5. 0 h ,二甘醇二甲醚的收率可达95. 0 %以上 。 关键词 :二甘醇单甲醚钠盐 ;二甘醇二甲醚 ;Williamson 反应 ;合成 中图分类号 :TQ 223. 2 + 4 文献标识码 :A 文章编号 :036726358 (2006) 072417203
二甘醇二甲醚 (DMDE) 是一种极性非质子类高 沸点溶剂 ,由于它能与大多数酸 、醇 、酮 、醚 、卤代烃 等混溶 ,对碱金属化合物有较强的溶解能力 ,它成为 在许多有机合成反应中必不可少的关键溶剂 。如 : 用于聚合反应的溶剂和催化剂[1] ,有机硅化合物的 合成及制备[2] ,同时它还广泛用于纺织印染 、油漆油 墨助剂 、脱膜剂 、燃料添加剂及粘结剂[3] 等 。二甘醇 二甲醚 (DMDE) 的合成主要有 (1) 二甘醇醚缩聚醛氢
Abstract : Diethylene glycol mono2methyl ether monosodium salt was prepared from diethylene glycol mono2methyl ether (C5 H12 O3 ) and sodium hydroxide under vacuum pressure condition and n (NaOH) Πn ( C5 H12 O3 ) = 1. 5 ∶1. 0. Then diethylene glycol dimethyl ether ( DMDE ) was synthesized through Williamson reaction from CH3 Cl and CH3OCH2 CH2OCH2 CH2ONa. The influencing factors , such as reaction temperature , reacticn time and n ( CH3 Cl ) Π n (C5 H12O3 ) , etc were investigated. The product was identified by FT IR and NMR. The results indicated that the suitable Williamson reaction conditions were as follows : n (NaOH) Πn (C5 H12 O3 ) Πn (CH3 Cl) = 1. 5∶1. 0∶1. 4 ; reaction temperature , 90～100°C ; reaction time , 5. 0 h. The yield of DMDE could reach over 95. 0 %. Key words : diethylene glycol mono2methyl ether mono2sodium salt ; diethylene glycol dimethyl ether ; Williamson reaction ; synthesis
CH3 Cl 通入时间对产品收率的影响见表 3 。
表 3 CH3 Cl 通入时间对产品收率的影响1)
通入时间/ h
收率Π%
3. 0
79. 7
4. 0
89. 6
5. 0
95. 0
6. 0
95. 1
8. 0
95. 3
1) n ( CH3Cl) / n ( C5 H12 O3 ) = 1. 4∶1. 0 , 反应温度为 90 ～100°C , CH3Cl 流量约为 120 mL/ min 。