己内酰胺水解反应动力学研究

发布时间：2024-04-19 23:06

　　2,4,6-三(氨基己酸基)-1,3,5-三嗪是一种性能优异的水性缓蚀剂与防锈剂,己内酰胺水解反应是其合成工艺中的重要一步。通过对己内酰胺水解过程的研究,考察了反应温度、氢氧化钠加入量等因素对反应的影响。结果表明:己内酰胺水解过程的产率在99%以上,副反应可忽略不计;升高反应温度能显著加快反应速率,对反应选择性几乎没有影响;增加氢氧化钠加入量,能显著加快己内酰胺消耗速率和降低残余己内酰胺质量摩尔浓度;己内酰胺的水解过程符合二级反应动力学规律,己内酰胺和氢氧化钠的反应级数均为1,反应活化能为55.31 kJ/mol。研究结果为己内酰胺水解过程的模拟和优化奠定了基础。

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图12,4,6-三(氨基己酸基)-1,3,5-三嗪合成路线

2,4,6-三(氨基己酸基)-1,3,5-三嗪合成路线如图1所示。在反应器中一定量的水、己内酰胺,启动搅拌、加热,达到规定温度后,加入质量分数30%氢氧化钠溶液,反应开始,每隔一定时间从反应器中取样,稀释后用液相色谱进行分析。

图2标准曲线

液相色谱分析条件描述如下[5-6]:流动相为质量分数25%乙腈+75%磷酸二氢钾缓冲液(磷酸调节pH=2),流量1mL/min,检测器波长为210nm,色谱柱为C18柱(4.6mm×250mm,5μm),进样量20μL。己内酰胺和6-氨基己酸的标准曲线图如图2所示[3....

图3反应转化率、产率和选择性随时间的变化

由图3可以看出,反应过程中己内酰胺转化率和氨基己酸钠的产率非常接近,反应选择性几乎等于1,表明己内酰胺水解过程中副反应程度很小,完全可以用己内酰胺的消耗速率描述氨基己酸钠的生成速率。2.2己内酰胺水解动力学建模

图4不同温度下己内酰胺质量摩尔浓度

分别在373.15,378.15,383.15和393.15K下进行实验,己内酰胺和氢氧化钠的摩尔比为1∶1.1。不同温度下己内酰胺的质量摩尔浓度(bA)变化如图4所示。由图4可以看出,反应前期反应很快,373.15K时,在前2h的己内酰胺转化率就达到了0.85左右,经过1....

本文编号：3958514