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近临界水与常温常压水相比其突出的性能是电离常数大和介电常数小,因而近临界水自身具各酸碱催化功能和能同时溶解有机物和无机物的特性。这些优异性能使它既可作为有机化学反应的催化剂,又可用作反应物和溶剂。其催化性能可使某些酸碱催化反应不必外加酸碱催化剂,避免酸碱的中和、盐的处理等工序,避免环境污染;而其溶解性能又可替代大量使用的易挥发有机溶剂。 论文的前言与综述部分简要介绍了近临界水在绿色化工过程中的重要应用价值及国内外近临界水中有机化学反应的研究现状,系统总结了以近临界水作为反应溶剂和催化剂在碳一碳键形成与断裂反应(Friedel-Crafts烷基化和酰基化反应等)、重排反应、脱水/水合反应、水解反应、氧化还原反应、缩合反应、H-D交换反应和脱羧反应等反应类型中的应用。 本研究首先利用自行设计的高压反应装置验证了苯甲醛与丙酮的Claisen-Schmidt缩合反应,反应物转化率和目标产物产率随温度、时间、反应物/水配比的变化趋势以及苯丁烯酮的最大产率均与已发表文献报道相符,证明了此反应器的设计符合近临界水中进行相关化学反应的要求,可应用于近临界水中有机化学反应的研究。 利用自行设计的高压反应装置初步探讨了苯甲醛在近临界水条件下的反应特性。测定了温度在240~320℃范围内苯甲醇、苯甲酸、苯甲醛在近临界水中的稳定性数据,苯甲醇、苯甲酸比较稳定,但后者在高温时有脱羧反应发生。苯甲醛在测定的反应温度内,随着温度的升高和反应时间的增大,由水自身电离产生的OH-起了催化作用,发生了歧化反应,浓度逐渐减小。通过对苯甲醛在近临界水中反应后产物的分析检测认为,苯甲醛在有限的温度范围内微量的发生了Cannizzaro反应,并同时伴随有苯甲醛自身的羟醛缩合反应等其他副反应的发生。 论文的另外一部分以具有重大工业应用价值的亚氨基二乙酸为目标产物,以亚氨基二乙腈在近临界水自催化下的水解反应为研究对象,利用高效液相色谱技术,选择0.005mol/L的磷酸二氢钾-磷酸为缓冲液(pH=2.5)和浓度为4%(V/V)的甲醇配制流动相,对标样以及样品进行检测分析,得出该分析方法可实际用于近临界水条件下检测产物亚氨基二乙酸含量的结论。以此检测分析方法为基础,