2,2-二甲基-3-羥基丙酸的制備研究開題報告

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1、開題報告2,2-二甲基-3-羥基丙酸的制備研究一．選題背景及意義2,2-二甲基-3-羥基丙酸，英文名稱2,2-Dimethyl-3-hydroxypropionicacid，中文別名，羥基特戊酸。羥基特戊酸是化工生產(chǎn)的重要中間體,在皮革助劑、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥生產(chǎn)等方面有著廣泛的用途。2,2-二甲基-3-羥基丙酸是合成除草劑“廣滅靈”的中間體?！皬V滅靈”是廣泛用于大豆、花生、馬鈴薯等農(nóng)作物的一種色素抑制類除草劑。它在植物體內(nèi)抑制葉綠素及葉綠素保護色素的產(chǎn)生，使植物在短期內(nèi)死亡,具有很高的除草、增產(chǎn)效果，是一種很有前途的無毒無公害農(nóng)

2、藥。羥基特戊酸也是合成羥基特戊酸新戊二醇單酯的原料，羥基特戊酸新戊二醇單酯，化學(xué)名2，2-二甲基-3-羥基丙酸-2，2-二甲基-3-羧基丙酯，其獨特的酯基雙側(cè)偕二甲基季碳分子構(gòu)造，使其酯基具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定、抗水解、抗氧化性能，且分子骨架結(jié)構(gòu)極富柔韌性；這使得它成為一種極有價值的二醇化合物，廣泛用于高性能抗沖擊韌性樹脂和優(yōu)質(zhì)潤滑劑的制造此化合物的合成純化技術(shù)文獻幾乎全為國外專利[1~7]。2,2-二甲基-3-羥基丙酸甲酯，又稱羥基特戊酸甲酯，是合成液晶材料、醫(yī)藥中間體、染料的重要原料料[8]。2,2-二甲基-3-羥基丙酸甲酯是一種

3、性能優(yōu)異的新型二元醇酯，廣泛應(yīng)用于飽和聚酯樹脂、聚氨酯、不飽和聚酯、增塑劑等領(lǐng)域，用作生產(chǎn)樹脂、油漆及涂料的高檔原料。羥基新戊酸在其它方面還有很多應(yīng)用。Ninomiya等[9]介紹了羥基新戊酸羧基上的H被烷基替代酯化或自身聚合后是增塑劑、聚酯樹脂、合成制藥的原料。Miller等[10]提出羥基新戊酸用于合成β-丙內(nèi)酰胺，β-丙內(nèi)酰胺可以參與多種農(nóng)藥的合成。Chang等[11]介紹羥基新戊酸能形成閉環(huán)含N化合物，這些雜環(huán)有機物在醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。羥基新戊酸的應(yīng)用還涉及到抗磨劑、涂料、潤滑油、直發(fā)劑、皮革等?？梢?，羥基

4、新戊酸在化工生產(chǎn)方面是一種非常有價值的中間體，僅日本公開專利中就有幾十個專利文獻涉及羥基新戊酸[12-22]。二、相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)2,2-二甲基-3-羥基丙酸的合成在有關(guān)文獻中能找到多種方法.第一種是用新戊二醇在Cd/C催化下,只氧化一個羥基而得到2,2-二甲基-3-羥基丙酸[23],此法需在很稀的溶液中進行,反應(yīng)器的利用率很低;第二種方法是2,2-二甲基-3-羥基丙醛在堿性條件下進行歧化反應(yīng)[24],這種方法產(chǎn)率達不到50%;第三種方法是用銅、錳的羧酸化合物為催化劑,在堿性條件下用空氣氧化2,2-二甲基-3-羥基丙酸[

5、25],雖然反應(yīng)產(chǎn)率較高,但因需使用壓力容器、副產(chǎn)物較多、后處理困難等,不易在生產(chǎn)上應(yīng)用.第四種方法是用過氧化氫氧化2,2-二甲基-3-羥基丙酸得到反應(yīng)體系中過氧化氫濃度控制在體系的4%,反應(yīng)溫度控制在70℃,產(chǎn)率為74.0%[26]。三、課題的研究內(nèi)容及擬采取的研究方法（技術(shù)路線）、難點及預(yù)期達到的目標難點：反應(yīng)中過氧化氫的用量和氫氧化鈉的用量對實驗的影響較大，需要特別注意。預(yù)期達到的目標：根據(jù)選擇的最佳條件進行平行試驗,得2,2-二甲基-3-羥基丙酸，取得較好的純度和收率，對其進行表征。四、論文詳細工作進度和安排2010年1

6、月：完成資料檢索及任務(wù)書，做好準備工作。2010年2月：完成文獻綜述，外文翻譯及開題報告。2010年3月：進行實驗，合成產(chǎn)物并表征。2010年4月：論文初稿撰寫，修改以及定稿。2010年5月：實驗數(shù)據(jù)整理，撰寫畢業(yè)論文及提交畢業(yè)論文相關(guān)材料。五．主要參考文獻[1]AuerHeinz:KrugerSiegfried;SchoolStephan;WeberTheodor;MelderJohann-peter.[P]IsolationofneopentylglycolhydroxypivalateUS2000-6,048,441.[2

7、]ClubbClydeNeal;DevonThomasJames;LuceGarretClements.[P]SolublemagnesiumCatalystforpreparationofdihydroxyestersUS1999-5,861,354.[3]MergerFranz;Schmit-RaddeMartin.[P]PreparationofneopentylglycolhydroxypivalateUS1995-5,380,919[4]ButlerGeraldE.;LuceGarretC.;MorrisDonL.[P

8、]ProcessforpurificationofhydroxypivalylhydroxypivalateWO1995-9207815[5]MorrisDonL.;LuceGaryC.[P]Processforthepreparationofdihydroxy