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紫罗兰酮是一种重要的香料,可应用于化妆品、食品和饮料中。此外还用于进一步合成其它香料产品及维生素A、维生素E、β-胡萝卜素等,同时也是一种重要的医药化工中间体。在紫罗兰酮的合成反应中,常采用液体催化剂,但存在腐蚀、废液处理等问题,因此,为了避免这些问题,有必要寻找一些更合适的催化剂来催化紫罗兰酮的合成。而固体催化剂因具有可回收和重复使用、不产生腐蚀、后处理简单等优势,是一种环境友好型催化剂,逐渐被使用在紫罗兰酮的合成中。本文以山苍子油中主要成分柠檬醛为原料,经固体碱催化剂KNO3/Al2O3催化柠檬醛与丙酮缩合合成假性紫罗兰酮,再经固体酸催化剂SO427TiO2催化假性紫罗兰酮环化合成紫罗兰酮。研究结果如下:1.固体碱KNO3/Al2O3的制备采用浸渍法制备了固体碱催化剂KNO3/Al2O3,并用Hammett指示剂法、FTIR、XRD对其进行了表征;并通过其催化柠檬醛与丙酮缩合制备假性紫罗兰酮的反应,分别考察了KNO3负载量,浸渍时间,焙烧温度等制备条件对催化活性的影响,得到最佳的制备工艺条件为:KNO3负载量为25%,浸渍时间6 h,焙烧温度600℃。此条件下固体碱的催化性能最好,在其催化下柠檬醛与丙酮缩合制备的假性紫罗兰酮的产率为87.5%。2.假性紫罗兰酮的合成采用固体碱KNO3/Al2O3为催化剂,研究了柠檬醛与丙酮缩合制备假性紫罗兰酮的工艺条件,分别考察了反应时间,反应温度,丙酮用量,催化剂用量对反应的影响,并通过正交试验,得到最佳的合成工艺条件为:柠檬醛质量为5 g,反应温度为50℃,催化剂用量为6 g,丙酮用量为10 g,反应时间为5 h。在此工艺条件下进行合成反应,假性紫罗兰酮的产率为90.37%。3.固体酸SO42-/TiO2的制备采用溶胶凝胶法制备了前驱体TiO2,并通过硫酸浸渍,经干燥,焙烧制得固体超强酸催化剂SO42-/TiO2,并用Hammett指示剂法、FTIR、XRD对其进行了表征;并通过其催化假性紫罗兰酮环化制备紫罗兰酮的反应,分别考察了硫酸浸渍浓度量,硫酸浸渍时间,焙烧温度等制备条件对其催化活性的影响,得到最佳的制备工艺条件为:H2SO4浸渍浓度为1.25mol·L-1, H2SO4浸渍时间为4 h,焙烧温度为500℃。此条件下固体酸的催化性能最好,在其催化下假性紫罗兰酮环化制备紫罗兰酮的产率为54.32%。4.紫罗兰酮的合成采用固体超强酸SO42-/TiO2为催化剂,甲苯为溶剂,研究了假性紫罗兰酮环化制备紫罗兰酮的工艺条件,分别考察了反应时间,溶剂用量,催化剂用量对反应的影响,并通过正交试验,得到最佳的合成工艺条件为:假性紫罗兰酮用量为3 mL,反应时间为70 min,溶剂甲苯用量为15 mL,催化剂用量为1.4 g,紫罗兰酮的产率为68.45%。