發(fā)布時間：2019-02-13 05:54

【摘要】：酯化是天然活性物質(zhì)高值化利用過程中的關(guān)鍵技術(shù)之一,既可以提高天然活性物質(zhì)如多不飽和脂肪酸和α-生育酚的活性,也可以改善其穩(wěn)定性和儲存性。但傳統(tǒng)的酯化反應催化劑存在嚴重的設備腐蝕、環(huán)境污染和產(chǎn)物分離純化困難等問題。磺酸功能化離子液體具有催化活性高、易與產(chǎn)物分離、可重復利用等優(yōu)點,是一種有望替代傳統(tǒng)催化劑的環(huán)境友好新型液體酸催化劑。本文將磺酸功能化離子液體作為酯催化劑催化合成多不飽和脂肪酸乙酯和α-生育酚醋酸酯,研究磺酸功能化離子液體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)關(guān)系及酯催化性能。本文合成了具有不同陽離子結(jié)構(gòu)的磺酸功能化離子液體,對其酸強度和溶解特性等進行了表征。采用量子化學計算和COSMO-RS計算等方法研究了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。研究表明,對于同種有機溶劑,磺酸功能化離子液體的溶解度遠遠小于季銨鹽類質(zhì)子酸離子液體,而基于吡啶陽離子的N-丙基磺酸吡啶硫酸氫鹽([PSPy][HS04])的溶解度比基于咪唑陽離子的1-丙基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氫鹽([mpsim][HS04])溶解度更小。對于不同溶劑,溶解度大小順序為:水乙醇乙酸乙酯正己烷正庚烷,磺酸功能化離子液體的溶解度隨著有機溶劑的極性增加而升高�；�于COSMO-RS計算方法,探討了離子液體和有機溶劑的相互作用與溶解度之間的關(guān)系。結(jié)果顯示,有機溶劑與離子液體之間的misfit作用能Wnisfit是影響溶解度大小的主要因素,并呈現(xiàn)負相關(guān)的關(guān)系。將磺酸功能化離子液體作為酯催化劑應用于多不飽和脂肪酸的酯化反應,研究了陽離子結(jié)構(gòu)、物料比、反應溫度對催化性能的影響。結(jié)果顯示,磺酸功能化離子液體具有優(yōu)異的酯催化性能,獲得較優(yōu)的酯化工藝條件為:酸醇比為1/1.4,反應溫度為80 ℃,二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的轉(zhuǎn)化率高達96%,EPA乙酯和DHA乙酯的產(chǎn)率分別達84.3%和90.8%。此外本文初步探索了以離子液體為萃取劑,從魚油酯中分離純化EPA和DHA酯化物的可行性。實驗結(jié)果顯示,離子液體具有良好的EPA和DHA酯選擇性萃取能力。進一步將磺酸功能化離子液體作為酯催化劑應用于合成α-生育酚醋酸酯,考察了離子液體陽離子結(jié)構(gòu)對催化活性的影響,采用正交實驗研究了離子液體用量、物料比、反應溫度、反應時間等對催化性能的影響。結(jié)果顯示,磺酸功能化離子液體具有良好的酯催化性能,而陽離子結(jié)構(gòu)對催化性能的影響很小,其中[PSPy][HS04]作為催化劑時,α-生育酚轉(zhuǎn)化率和α-生育酚醋酸酯產(chǎn)率分別高達100%和93%。獲得了較優(yōu)的酯化工藝條件為:α-生育酚/乙酸酐/IL(摩爾比)為1/1.3/0.05,反應溫度為30℃,反應時間為1.5 h�？疾炝穗x子液體的循環(huán)利用性能與其在有機溶劑中的溶解度之間的關(guān)系。結(jié)果顯示,磺酸功能化離子液體具有良好的循環(huán)利用性能,循環(huán)使用五次,催化活性幾乎不變,其中,[PSPy][HS04]具有最優(yōu)的循環(huán)利用性能因其在有機溶劑中的溶解度最小。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O645.16;O621.251

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 金文彬;李雪楠;張依;楊啟煒;邢華斌;任其龍;;離子液體在結(jié)構(gòu)相似物分離中的進展[J];中國科學:化學;2016年12期

2 Zhi-Lei Zhou;Peng-Cheng Wang;Ming Lu;;Bronsted acidic ionic liquid [C_3SO_3HDoim]HSO_4 catalyzed one-pot three-component Biginelli-type reaction: An efficient and solvent-free synthesis of pyrimidinone derivatives and its mechanistic study[J];Chinese Chemical Letters;2016年02期

3 康麗娟;趙新強;安華良;王延吉;;BrФnsted-Lewis雙酸性離子液體催化合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯[J];石油學報(石油加工);2013年02期

4 趙地順;劉猛帥;徐智策;付江濤;任培兵;;離子液體催化合成酯研究進展[J];化工進展;2011年10期

5 周劍偉;趙美廷;李臻;陳靜;夏春谷;;新型磺酸功能化離子液體理化性質(zhì)的研究[J];分子催化;2011年02期

6 錢德勝;段啟勇;;離子液體催化冰醋酸-水楊酸�；�化反應合成阿司匹林[J];巢湖學院學報;2010年03期

7 張鎖江;劉曉敏;姚曉倩;董海峰;張香平;;離子液體的前沿、進展及應用[J];中國科學(B輯:化學);2009年10期

8 ;Synthesis of Fischer indole derivatives using carboxyl-functionalized ionic liquid as an efficient and recyclable catalyst[J];Chinese Chemical Letters;2009年03期

9 牟天成;Jürgen Gmehling;;真實溶劑似導體屏蔽模型(COSMO-RS)[J];化學進展;2008年10期

10 王敬嫻;吳芹;黎漢生;甄彬;;酸性離子液體及其在催化反應中的應用研究進展[J];化工進展;2008年10期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 曹義風;離子液體萃取分離疏水疏油天然活性同系物[D];浙江大學;2013年

2 楊啟煒;離子液體為介質(zhì)萃取分離天然活性同系物[D];浙江大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 王要令;Lewis酸性離子液體催化合成二苯甲酮的研究[D];鄭州大學;2007年

，

本文編號：2421245