DBSA微乳液中醛的氧化酯化反应的研究

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微乳液是水、油和表面活性剂组成的各向同性、热力学稳定的溶液体系。由于微乳液具有独特的增溶极性或非极性物质的能力,因而表现出浓缩或分隔极性不同的反应物的特征,使某些反应物的局部浓度显著增加,从而有效地提高反应速率,直接催化反应;微乳体系中的油-水界面可以诱导两亲性的反应物在界面处按一定方向取向,导致某些反应只能发生在反应物的特定部位,从而有效引导有机反应的区域选择性;微乳液还可以代替那些含有相转移试剂的双相体系。所以,微乳液作为有效的反应介质,受到了学术界的广泛关注。有机羧酸酯是一类应用广泛的重要的化工产品,广泛应用于有机合成、涂料、香料、化妆品、医药及高分子材料等工业。成酯的传统方法是先将羧酸制成酰氯,然后再与醇反应生成相应的酯,如果从醛制备酯,则要经过三步反应,这会降低酯的产率并需要较长的时间。因此,一步直接将醛氧化成酯的方法具有重要的科学意义和研究价值。十二烷基苯磺酸(DBSA)是一种Br?nsted酸与表面活性剂相结合的催化剂,DBSA微乳液不仅具有普通微乳液的各种特性和优点,还具有酸催化的特性。由于水是便宜,安全,环境友好的溶剂,在水中的反应可以减少干燥剂、能量和时间的消耗。水还具有独一无二的物理和化学特性,通过这些特性可以认识反应的活性和选择性,而这些特性是在有机溶剂中不容易得到的。所以O/W型的DBSA微乳液可能是更为理想的某些有机反应的反应介质。本文首先研究了在DBSA/H2O微乳液中庚醛的氧化酯化反应,考察了反应时间、温度、醛的种类和浓度等各种反应参数对庚醛的氧化酯化反应速率和反应转化率的影响。接着深入研究了DBSA/H2O微乳液中更多醛类的氧化酯化反应以及各种反应参数的影响,探讨了微乳液中醛类氧化酯化反应的机理。研究结果表明,DBSA微乳体系中的各种醛类的氧化酯化反应都可以在很温和的条件下进行,反应物的转化率受氧化步骤控制。本研究为醛类的氧化酯化反应开辟了一条简单、温和、环境友好的新路线。本文还以己酸与己醇的酯化反应为模型反应,研究了其他DBSA型表面活性剂形成的反相微乳液中的酯化反应,结果发现在新合成的四种表面活性剂所形成的微乳液中酯化反应都能顺利进行,其中烷基链为8个碳的酸型表面活性剂微乳体系催化效果最好。
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