糠醛耦合反应及壳聚糖降解反应研究

发布时间：2020-04-09 19:26

【摘要】：生物质作为唯一可再生的有机碳资源,具有来源丰富,价格低廉,绿色环保以及可再生等优点,是替代石油生产燃料和化学品的理想选择。其中,糠醛和5-羟甲基糠醛(HMF)是两种重要的生物质基平台分子,可以通过不同的基元反应制备具有高附加值的平台分子下游化学品。本文主要分为以下几个部分:第一章主要介绍了生物质和平台分子的概念以及目前生物质转化制备燃料的发展状况;接着详细介绍了平台分子糠醛和HMF的制备以及各自转化成为化学品或者燃料分子的最具代表性的研究进展;最后,简单介绍了本文所应用的催化体系及研究进展。第二章介绍了平台分子糠醛通过自身碳-碳偶联反应制备糠偶姻的方法。糠醛来源广泛且能被转化成各种化学品和燃料前体。反应使用的是醋酸根噻唑类离子液体。这类离子液体可以在反应体系中自身形成卡宾催化剂,实现糠醛自身增碳偶联,获得了最高93.02%糠偶姻产率。考察了不同溶剂对反应的影响,发现在无溶剂条件下该反应就可以得到很高的收率。同时,研究了不同噻唑类离子液体对反应产率的影响,发现噻唑环上的基团不同,离子液体的催化活性会产生很大的差异。第三章介绍了一种离子液体苯并咪唑硫酸氢盐的合成方法,并对其结构进行了表征。将合成的苯并咪唑硫酸氢盐离子液体用于催化降解壳聚糖制备5-HMF的研究中,并优化了反应条件,探索了反应温度、催化剂用量、反应时间和溶剂对反应的影响。最终找到了苯并咪唑硫酸氢盐催化壳聚糖制备5-HMF的最优反应条件,HMF最高产率为29.1%。与传统方法相比,该方法具有操作简单、催化剂可以回收利用、环境友好等特点。第四章对全文进行了总结。综上所述,本文主要以平台分子糠醛研究对象,发展了新型噻唑类卡宾催化体系实现了平台分子的自身偶联反应,构建了新型的碳碳键,研究了不同催化剂对反应活性和选择性的影响规律,拓展了生物质基平台分子的转化和应用。
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【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK6

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本文编号：2621168