声化学被誉为21世纪绿色化学之一,引入的超声能改变反应历程、改善反应条件以及引发新的化学反应。本文将超声引入到蔗糖酯的合成过程中,利用声化学的促进作用,克服传统方法存在反应时间长、反应温度高、产品副产物多等不足,开展超声技术在化学反应过程中应用的研究,主要研究内容及结果如下:　　(1)在单频、双频超声组合强化酯交换合成蔗糖月桂酸酯中,20、40、60、80、100 kHz单频超声辐照下,结果表明超声频率越低,单酯产率最高,20 kHz超声辐照下,单酯产为76.80％;20+40 kHz、40+60 kHz、40+80 kHz、40+100 kHz双频率X-Z正交组合超声场辐照下,蔗糖月桂酸单酯产率比单频单独作用的高,40+60 kHz的正交超声场对酯交换的影响最明显,单酯产率为87.57%。通过单因素和正交实验,确定超声场中强化合成蔗糖月桂单酯的最优工艺条件为:糖酯摩尔比6∶1、温度80℃、声强1.050 W?cm-2、超声作用时间2 h、催化剂占月桂酸甲酯质量的12%,此条件下平均单酯产率为87.99%。　　(2)在超声强化酯交换合成蔗糖月桂酸单酯的动力学研究中发现,40、60、40+60 kHz三种超声方式强化合成蔗糖月桂酸单酯产率明显比无超声条件下的高,说明超声具有明显的促进酯交换反应。40、60、40+60 kHz三种超声方式强化合成蔗糖月桂酸酯的过程分为三个反应阶段,第一个阶段为慢速一级反应过程,第二阶段为快速反应的拟二级反应过程,第三阶段为平衡阶段。当反应温度55℃时,超声辐照方式40、60、40+60 kHz下,第一阶段的反应速率常数分别为0.0007、0.0004、0.0010 min-1,第二阶段的反应速率常数分别为0.1220、0.0689、0.1833 mol-1?L?min-1;当反应温度65℃时,超声辐照方式40、60、40+60 kHz下,第一阶段的反应速率常数分别为0.0009、0.0007、0.0011 min-1,第二阶段的反应速率常数的分别为0.1556、0.0976、0.2464 mol-1?L?min-1;当反应温度75℃时,超声辐照方式40、60、40+60 kHz下,第一阶段的反应速率常数分别为0.0070、0.0055、0.0093 min-1,第二阶段的反应速率常数的分别为0.2858、0.1820、0.3949 mol-1?L?min-1。表明提高温度可提高反应速率,双频超声辐照在促进酯交换反应具有协同促进作用,能够缩短反应时间,提高单酯产率。40、60、40+60 kHz超声辐照下反应的活化能分别为40.24、45.98、36.33 kJ?mol-1,表明双频超声辐照能够降低酯交换合成蔗糖月桂酸单酯所需能量,因此反应速率得到提高。　　(3)在超声强化酯交换合成蔗糖月桂酸单酯机理研究中,以反应体系的电导率表征声化学产额,反应第一阶段,反应体系的电导率迅速提高,而生成的单酯浓度较缓慢地提高;40+60 kHz双频超声辐照作用下,体系的电导率要比40、60 kHz单独作用的高,表明双频超声比单频的空化效应强。反应第二阶段,反应体系的电导率增加幅值下降,而单酯浓度迅速提高。超声辐照作用下,催化剂 K2CO3的粒径随着辐照时间增加而变小;超声辐照120 min,40、60、40+60 kHz双频正交超声辐照作用下,K2CO3颗粒平均粒径为719.5、923.2、543.1 nm,这表明,超声能够有效粉碎催化剂K2CO3颗粒,使K2CO3颗粒变小,且双频超声对K2CO3颗粒的粉碎作用更明显,使粒径分布更均匀,增加了催化剂的表面积,以及催化剂与反应物的碰撞机率,促进酯交换反应进行。