糖類催化水解制備乙酰丙酸的研究.pdf

1、生物質(zhì)衍生的糖類是資源量大，是人類可資利用的可再生資源。乙酰丙酸是一種重要的糖類深度水解產(chǎn)物，其作為平臺化合物，經(jīng)過一系列化學(xué)的合成或轉(zhuǎn)化可生產(chǎn)一些高附加值的精細化工品或合成優(yōu)質(zhì)液態(tài)燃料。
　　本文主要以四種生物質(zhì)模型化合物為研究對象，采用油浴加熱裝置進行水解實驗，通過進行單因素實驗，分別研究反應(yīng)時間、H2SO4濃度、糖濃度、反應(yīng)溫度四種影響因素對每一種模型化合物的轉(zhuǎn)化率及乙酰丙酸產(chǎn)率的影響。最后，對葡萄糖和蔗糖的水解過程進行了動

2、力學(xué)分析。
　　本文選用的四種模型化合物的實驗結(jié)果表明:較高的H2SO4濃度、糖濃度、反應(yīng)溫度及較長的反應(yīng)時間都有助于提高模型化合物的轉(zhuǎn)化率。在適宜條件下，果糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖的轉(zhuǎn)化率分別為:88.54％、86.72％、85.31％、88.06％。同時，四種因素對乙酰丙酸產(chǎn)率也有較大的影響，具體表現(xiàn)為:影響因素的數(shù)值較低或較高均不利于乙酰丙酸產(chǎn)率的提高，每個因素都存在一個最佳的數(shù)值。本文通過對實驗結(jié)果的分析確定了提高每一種糖

3、轉(zhuǎn)化率的最佳實驗條件以及提高乙酰丙酸產(chǎn)率的最佳實驗條件。在最佳實驗條件下果糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖制備乙酰丙酸的產(chǎn)率如下:69.11％、64.31％、60.48％、68.92％。對葡萄糖和蔗糖催化水解制備乙酰丙酸進行了動力學(xué)分析，并最終確定了其各自的動力學(xué)方程。通過對糖類酸催化水解制備乙酰丙酸動力學(xué)計算表明，動力學(xué)方程為:(1)葡萄糖V=-dCA/dt=kACA=0.0561CA;(2)蔗糖V=-dCA/dt=kACA=0.0852CA