30546.由木質(zhì)素模型化合物愈創(chuàng)木酚制備化學(xué)品

1、由木質(zhì)素模型化合物愈創(chuàng)木酚制備化學(xué)品由木質(zhì)素模型化合物愈創(chuàng)木酚制備化學(xué)品Conversionofligninmodelcompoundguaiacoltochemicalsfuels一級學(xué)科：化學(xué)工程學(xué)科專業(yè)：工業(yè)催化研究生：楊樂指導(dǎo)教師：李永丹教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一四年十二月摘要隨著地球不可再生能源，也就是化石燃料的消耗，人們急需找尋可再生能源來替代。生物質(zhì)是一種良好的替代品，有諸多優(yōu)勢，比如相比較于石油，生物質(zhì)的地域界限性小，在

2、世界各國各地都可生長，具有可生物降解的特點(diǎn)，能量高效化（生長的過程需要太陽能），可再生是可持續(xù)能源，完全無毒，絕對環(huán)保。本文中的生物質(zhì)特指木質(zhì)生物質(zhì)，主要由纖維素，半纖維素和木質(zhì)素組成。纖維素和半纖維素都是由糖單體聚合而成，而木質(zhì)素則是由三種苯基丙烷單體聚合而成的不規(guī)則高聚物。木質(zhì)素的降解產(chǎn)物極其復(fù)雜，且極易生成焦炭，導(dǎo)致利用率不高，目前為止，對木質(zhì)素的利用主要集中在燃燒供熱。為了充分發(fā)揮木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征，制取化學(xué)品是充分利用木質(zhì)素

3、的良好手段與方向。鑒于木質(zhì)素的反應(yīng)過程極其復(fù)雜，我們著手于研究木質(zhì)素的模型化合物愈創(chuàng)木酚。愈創(chuàng)木酚具有木質(zhì)素單體里的常見官能團(tuán)如酚羥基和甲氧基。我們旨在由木質(zhì)素降解制備苯酚類化合物，在本文中我們通過研究碳氧鍵的斷裂來制取其他化合物。本文的實(shí)驗(yàn)部分分為三個(gè)部分，第一部分是愈創(chuàng)木酚在鹽酸溶液中發(fā)生水解，第二部分是愈創(chuàng)木酚在水中使用耐水Lewis酸催化劑發(fā)生水解反應(yīng)，第三部分是愈創(chuàng)木酚在乙醇中使用氧化鋁作為催化劑發(fā)生轉(zhuǎn)醚化反應(yīng)。第一部分采用價(jià)

4、格便宜且環(huán)保的水作為溶劑，采用最簡單應(yīng)用最廣泛的鹽酸作為催化劑來催化反應(yīng)，得到鄰苯二酚為產(chǎn)物，并提出了反應(yīng)機(jī)理。第二部分同樣還采用水作為溶劑，但是改用了固體酸催化劑，優(yōu)點(diǎn)是可回收利用，腐蝕性較弱，而且更環(huán)保，同樣得到了鄰苯二酚作為產(chǎn)物。在此部分中除了研究愈創(chuàng)木酚還研究了其他具有代表性的模型化合物（芐基苯基醚和苯醚），并計(jì)算了動力學(xué)常數(shù)。第三部分我們采用了價(jià)格便宜且可以通過生物手段制造的乙醇為溶劑，以氧化鋁為催化劑，進(jìn)行了轉(zhuǎn)醚化反應(yīng)，此反