α-甲基苯乙烯线性二聚体的合成研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

本课题拟用α-甲基苯乙烯为原料，白土负载氧化铝为催化剂合成α-甲基苯乙烯线性二聚体——一种分子量调节剂。α-MS 线性二聚体的用途广泛，它可以明显改善塑料流变性能，显著降低聚烯烃树脂的熔体粘度，提高加工性能，降低能耗；用作聚氯乙烯(PVC)的增塑剂，对 PVC 熔体加工性能优于邻苯二甲酸二辛酸(DOP)，可作为 DOP 的部分替代品或辅助增塑剂；应用于填充聚烯烃母粒制造、聚乙烯(PE)中空成型、聚丙烯加工中，具有改善流变性能，增加填充量、减少加工能耗及改善抗冲击的作用，是一类良好的加工助剂。在丙烯酸涂料、粘合剂、ABS、苯乙烯、氯乙烯、氯丁与丁苯橡胶等的聚合反应中，线性二聚体作为分子量调节剂或链转移剂使用。它的作用与十二烷基硫醇相仿，可替代硫醇类分子量调节剂。此外，α-甲基苯乙烯线性二聚体及二聚体加氢后的饱和化合物可作空气清洁剂、除臭剂、肥皂、洗涤剂、洗头膏等物品的优良填充剂,以及多种香料精油的添加剂,作为填充剂加人香基后,产品质量十分稳定。虽然它本身没有香气,但作为香精填充剂其用量达1%~30%。

由于ɑ-甲基苯乙烯二聚产物在化工方面有着非常广泛的用途，因此对其反应的研究也非常多。ɑ-甲基苯乙烯二聚反应的关键是催化剂的选择。以前，α-MS二聚反应多使用磷酸、POCl3、HF、AlCl3、硅酸铝等均相催化剂,但是结果都不够理想,线性二聚产物的选择性不高,生成的副产物多,且均相催化反应存在催化剂分离及后处理方面的困难。由于液体矿物酸具有强的腐蚀性、生成的副产物多，且反应混合物后处理困难，对环境造成严重污染等缺点，因此研究人员把视野转向了高效清洁的固体酸催化剂和负载型催化剂。先后有活性粘(白)土、阳离子树脂、杂多酸、二元固体酸、金属盐、分子筛等催化剂用于α-MS二聚反应。以活性白土为催化剂,优点在于选择性高、廉价易得，但产品色泽差,转化率低,反应较剧烈,不易控温。采用大孔强酸性阳离子交换树脂做催化剂,优点为转化率高，实验操作简单,温度上升缓慢,产品色泽好,纯度高,但是成本较高且选择性低。采用杂多酸为催化剂，反应时间较短，但转化率和选择性都比较低。以金属盐作为催化剂同样具有反应时间短的优点，但转化率和选择性都较低且副产物多。应用分子筛为催化剂，优点是转化率高、可连续生产，缺点是选择性低、副产物多。使用上述这些催化剂都存在催化效率低、后期处理困难等缺点。近年来，负载型催化剂在有机合成和石油化工中愈来愈受到人们的关注。在某些反应中,它的催化活性和选择性已经超过复合氧化物和以分子筛为代表的固体酸催化剂。

而本课题研究的重点就是以白土负载氧化铝为催化剂考察反应时间、温度、催化剂用量等因素对反应的影响，并对催化剂的活性进行表征，对α-甲基苯乙烯线性二聚体的合成工艺条件和产品复配进行优化。通过选用一种新型催化剂和控制反应条件达到高转化率和高选择性，减少副产物的生成及反应过程污染物的排放，降低后期处理难度，实现反应过程的绿色化。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

（1）以α-甲基苯乙烯为原料合成α-甲基苯乙烯线性二聚体，考察反应时间、温度、催化剂种类、催化剂用量等因素对反应的影响，并对催化剂的活性进行表征。

（2）对α-甲基苯乙烯线性二聚体的合成工艺条件进行优化及检测目标成品的转化率、产品的含量。

3. 研究计划与安排

第1周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定实验方案，完成开题报告。

第2－3周：确定催化剂的制备方法。

第4－8周：确定线性二聚体的合成路线。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 孙静，陈正国.α-甲基苯乙烯的均聚和共聚及应用研究进展. 贵州化工，2005,30（6）：9~11.

[2] 许红柳. α-甲基苯乙烯二聚反应催化剂研究的进展. 黑龙江八一农垦大学学报，2006,18（2）：92~95.

[3] 宋国强，金晓蓓，胡春青，陈昕. α-甲基苯乙烯二聚体的合成及应用. 化工进展，2012,31（9）：2053~2057.