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本论文内容包括三部分:第一部分是新型汽油增溶剂的设计、合成与性能研究,第二部分是甜味剂三氯蔗糖的合成研究,第三部分是(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯的合成研究。一、新型汽油增溶剂的设计、合成与性能研究伴随着世界性的能源短缺和环境污染,甲醇和乙醇作为燃料的替代品受到越来越多的重视。与乙醇相比,甲醇具有更多的优点,例如来源丰富,低排放等。但是,在汽车中使用甲醇-汽油混合燃料却有一个最大的缺点,即在低温下易分层—上层汽油为主要成份,下层甲醇为主要成份。分层会导致汽车运作问题甚至损害发动机。甲醇-汽油分层的问题可以使用添加剂来解决,例如二甲氧基甲烷或表面活性剂/助表面活性剂。但是,二甲氧基甲烷常压下的沸点为42℃,易导致雷德蒸气压的升高,高沸点的表面活性剂/助表面活性剂易导致残留。本文使用强酸性阳离子交换树脂Amberlyst 35做催化剂,使用间歇反应蒸馏模式简便合成了乙氧基甲氧基甲烷。其常压下沸点为62℃。不仅与二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷类似,可以用作工业溶剂,而且是优良的甲醇-汽油混合燃料的混溶剂。在—20~20℃之间,使用较低浓度的乙氧基甲氧基甲烷,可以使20%v/v的甲醇-汽油保持相稳定。乙氧基甲氧基甲烷的沸点处于汽油主要成份的沸程之间,可以避免使用二甲氧基甲烷做混溶剂时雷德蒸气压升高的风险。本文的创新之处:1)首次使用甲醇、乙醇、甲醛为原料,阳离子交换树脂为催化剂,简易合成了乙氧基甲氧基甲烷。2)使用CaCl2从醇、甲醛、水中将二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷、乙氧基甲氧基甲烷分离。3)反应在间歇反应蒸馏的模式下,可以高效率地进行,甲醛的转化率最高达到92%。4)使用阳离子交换树脂作催化剂,具有易分离、反应条件温和减少废物生成等优点。二、甜味剂三氯蔗糖的合成研究三氯蔗糖是一种新型强力甜味剂,甜味纯正,化学稳定性好,无毒副作用,在人体内几乎不被吸收,热量值为零,是糖尿病和肥胖病人极佳的甜味剂替代品。广泛应用于饮料、食品、日常甜味剂等方面。经过对三氯蔗糖不同的合成路线进行比较之后,发现单基团保护法是十分有效的方法。但是蔗糖-6-乙酯的选择性氯化是单基团保护法合成三氯蔗糖的关键步骤,影响三氯蔗糖的产率。本文对单基团保护法的选择性氯代及脱保护基进行了深入研究。以氯化亚砜和N,N-二甲基甲酰胺制得Vilsmeier试剂,在N,N-二甲基甲酰胺溶液中对蔗糖-6-乙酯进行选择性氯化得到三氯蔗糖-6-乙酯。最后三氯蔗糖-6-乙酯在甲醇溶液中,甲醇钠的催化下进行酯交换反应,生成三氯蔗糖。设计正交实验对选择性氯代的反应条件进行优化,得到最佳的反应条件。该法操作简便,产率高。本文的创新之处:1)在氯化反应体系中加入甲苯,有效地控制反应温度。2)将蔗糖-6-乙酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液滴加到Vilsmeier试剂中,使蔗糖-6-乙酯的羟基在低温下全部与Vilsmeier试剂结合,形成复合物。3)在不同的温度下,分步进行蔗糖-6-乙酯的4,1’,6’-OH的氯代反应。三、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯的合成研究近年来,合成树脂在化工领域凸显其重要性。(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯是一种重要的化工中间体,是合成丙烯酸酯聚合物的重要单体。本文研究了利用(甲基)丙烯酸和乙二醇单甲醚,在对甲基苯磺酸的催化下,直接酯化合成(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯的方法。为了降低反应过程中自聚造成的产品产率的下降,使用对苯二酚做为阻聚剂使反应平稳进行。并对影响反应的因素:反应物的投料比、阻聚剂的加入量、酯化时间及粗酯产品的酸度等进行研究。保证了产品的质量和较高的产率。由于原料价格便宜,该法也可用于工业领域大规模生产。