摘要
二烷氧基甲烷（DAOM）化合物不仅可以作为医药及化妆品行业优良的有机溶剂，还可以作为有机合成的重要中间体。目前国内对二烷氧基甲烷化合物的研究还仅限于二甲氧基甲烷（DMM）和二乙氧基甲烷（DEM）。对于更高碳链的二烷氧基甲烷的合成研究，国内几乎没有相关文献的报道。本文以开发清洁高效、技术经济合理的二烷氧基甲烷合成工艺为目的，开展低碳醇和 DMM的催化反应研究。 本文在前期探索试验的基础上，选择醇交换合成方法。以低碳醇（C2~C4醇）和DMM为原料，在催化剂的作用下，实现低碳醇的烷氧基与DMM的甲氧基交换反应制备对称和非对称的二烷氧基甲烷。 本文首先以低碳醇的甲氧基甲基化（MOM）反应为模型，考察了三氟甲磺酸盐（三氟甲磺酸锆、三氟甲磺酸铁、三氟甲磺酸铋）、乙酰丙酮钼以及固体酸三种催化剂的催化性能。试验结果表明：（1）三氟甲磺酸盐和固体酸催化剂的活性较高，可有效催化 MOM反应；（2）在相同条件下，低碳伯醇和仲醇的产物收率分别高达96%和88%，叔醇的空间位阻大、转化率低；（3）在相同条件下，伯醇、仲醇产物的收率分别比较接近，不受碳链长短的影响；（4）固体酸催化剂具有低温活性高、与反应底物易分离等特性。 以正丁醇/DMM为原料，B酸型固体酸为催化剂，催化合成对称和非对称的二烷氧基甲烷为模型，详细考察了化学反应规律。首先研究了反应温度、反应时间、催化剂浓度及原料配比等单因素对催化反应的影响，其次安排三因素五水平的正交试验探寻合成反应的优化条件。研究结果为：（1）在试验研究的范围内，较佳工艺条件下，正丁醇的转化率最高为93.3%、正丁氧基甲氧基甲烷（非对称产物）的选择性最高为91.6%，二正丁氧基甲烷（对称产物）的选择性最高为71.5%。（2）在催化剂表面生成目的产物的过程属于串联式、吸热可逆反应，反应温度和时间是影响化学平衡的主要因素。 论文最后分别就B酸和L酸对低碳醇/DMM催化合成反应机理进行推测。
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