木材防腐剂的性能测试毕业论文_化学工程与工艺毕业论文

木材防腐剂的性能测试毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

为了制备具有广谱性和长效性的木材防腐剂,本文以间二氯苯为原料,合成一系列的三唑类化合物。本文具体研究内容及结论包括以下几个方面:

1.以间二氯苯和对氯苯甲酰氯为起始原料,研究了1-(2,4-二氯苯基)-1-(4-氯苯基)-1H-1,2,4-三唑-1-乙醇的合成。产物的合成主要包括三个反应过程,分别是付-克酰基化反应,羰基环氧化反应,开环反应,目标产物的总得率为32.4%。

第一步付-克酰基化反应,最佳反应条件:反应时间约4h,反应温度110℃,催化剂AlCl3与酰氯的摩尔比为1:1.2,在此条件下中间产物的得率为75.3%。第二步羰基环氧化反应,最佳反应条件:反应物料1-(2,4-二氯苯基)-1-(4-氯苯基)环氧乙烷:三甲基碘化亚砜:氢化钠的摩尔配比为1:1.2:1.5,反应时间4h,反应温度50℃,该条件下中间产物的得率为54.0%。第三步环氧化合物的开环反应,最佳反应条件:1-H-1,2,4-三氮唑与环氧化合物的摩尔比为2,反应温度105℃,反应时间5h,该步反应产物得率为79.6%。

  1. 将1-(2,4-二氯苯基)-1-(4-氯苯基)-1H-1,2,4-三唑-1-乙醇与粉唑醇比较进行抑菌性能实验,得到结论:对绿色木霉的抑菌效果优于粉唑醇,其中浓度在2%时表现最佳,粉唑醇对绿色木霉没有抑制作用,对黑曲霉的抑菌效果略低于粉唑醇,其中浓度在2%时表现最明显;对腐朽菌(彩绒革盖菌和密粘褶菌)的抑菌效果与粉唑醇相当,故其总体抑菌效果高于粉唑醇。

关键词:木材防腐剂;三唑类杀菌剂;付-克酰基化反应

Triazole compounds synthesis and antibacterial performance research

Abstract

In order to preparing wood protective agents with the characteristics of broad-spectrum and long-lasting, with m-dichlorobenzene as raw materials to synthesis and modify a series of triazoles . The specific experiments and conclusions of this paper include the following aspects .

  1. With using inter-dichlorobenzene and p-chlorobenzoyl chloride as a starting material, was studied 1- (2,4-dichlorophenyl) -1- (4-chlorophenyl) -1H-1,2,4- three azole -1-ethanol. Synthesis product consists of three reactions, namely pay – acylation reaction, carbonyl epoxidation ring opening reaction, the target product of 32.4% overall yield.
  2. In the first , the optimized conditions are as follows , reaction time 4h , reaction temperature 110℃ and mole ration of catalyst and chloride 1.2 , so 75.3% yield can be gained . In the second carbonylation epoxidation reaction , the optimized conditions are as follows , mole ratio of 1-(2-4 – dichlorobenzene)-1-(4-chlorobenzene) oxirane , trimethyl iodide and sodium hydride 1:1.2:1.5 , reaction time 3h , reaction temperature 50℃ , so 54.0% yield can be gained . In the third ring-opening reaction , the optimized conditions are as follows , mole ratio of 1-H-1,2,4-triazole and epoxy compound 2 , reaction time 5h , reaction temperature 105℃ , so 79.6% yield can be gained.

As 1 – (2, 4 – dichlorobenzene) – 1 – (4 – chlorobenzene) – 1 h – 1, 4-trichlorobenzene triazole – 1 – ethanol compared with powder listed antibacterial performance experiments,get a result that becteriostatic effect of green wooden mold powder is better than listed, including concentration in work best when showing 2%, powder listed no inhibition to green trichoderma viride, bacteriostatic effect of aspergillus Niger, slightly below the powder listed the concentration showed the most obvious in the 2%;To rot fungus (color wool leather cover bacteria and sticky plait bacteria) has the bacteriostatic effect of powder listed, so its bacteriostatic effect is higher than the powder listed as a whole.

Keywords : Wood preservatives ;Triazole fungicides ; Friedel-Crafts acylation

目 录

前 言 7

第一章 文献综述 2

1.1 国内外木材防腐现状 2

1.1.1 国内木材防腐的现状 2

1.3 课题的研究目的及意义 4

1.4 三唑类杀菌剂的研究进展 5

1.4.1 三唑类杀菌剂的发展史 5

1.4.2 三氮唑化合物的活性特点 6

1.4.3 三氮唑化合物的杀菌机制 6

1.4.4 三唑类杀菌剂结构与活性的关系 7

1.4.5 三唑类化合物的发展趋势 9

1.5 粉唑醇的合成路线 9

1.5.1 粉唑醇的合成路线 10

1.5.1.1 β-羟基硒化物法 10

1.5.1.2 格式试剂法 11

1.5.1.3 碘化三甲氧硫鎓法 11

1.5.2 目标化合物的结构设计 12

1.5.3 目标化合物的合成 12

第二章 1-(2,4-二氯苯基)-1-(4-氯苯基)-1H-1,2,4-三唑-1-乙醇的合成 14

2.1 前言 14

2.2 实验 14

2.2.1 实验试剂 14

2.2.2 实验仪器 15

2.2.3 实验方法 15

2.2.3.1 合成路线 15

2.2.3.2 合成机理 16

2.2.3.3 实验步骤 17

2.2.4 分析方法 18

2.2.4.1 得率计算 18

2.2.4.2 核磁共振氢谱(1H-NMR) 18

2.2.4.3 质谱分析 18

2.3 结果与分析 18

2.3.1 反应产物得率及性状 18

2.4 反应产物的物理性质……………………………………………………………………………………………………19

2.5 小结 20

3.1 引言 21

3.2 目标化合物的抑菌活性实验 21

3.2.1 实验材料与仪器 21

3.3.2 实验方法 22

3.3.2.1 PDA培养基的制备 22

3.3.2.2 菌种的活化 22

3.3.2.3 抑菌实验 22

3.4 实验结果与讨论 23

3.4.1 产物的抑菌活性分析 23

3.5 本章小结 24

第四章 水载型有机木材防腐剂的复配研究 26

4.1 制备方法 26

4.2 最佳乳化条件和产品性能 26

第五章 结论与展望 27

5.1 结论 27

5.2 展望 27

致 谢 29

参考文献 30

前 言

资源与环境问题是人类面临的永恒的问题,它是人类生存与发展的基本条件,合理开发和利用资源,很好的保护环境,是促进经济社会可持续发展的基础。多年以来,为了改善生态环境,我国政府在植树造林方面投入了大量的人力、财力和物力,取得了显著的效果,森林覆盖率有了一定程度的提高。但树木生长缓慢,木材资源依然严重短缺。

保护生态环境合理利用森林资源,已经成为人们普遍关注的焦点问题,也是实现我国经济社会可持续发展必须研究解决的重大问题。实践证明,木材防腐可以提高木材使用寿命,提高木材使用效能,是节约木材资源最重要、最有效的办法之一。木材保护是一门研究预防木材劣化的科学,木材保护技术就是通过物理、化学手段防止木材劣化变质。在木材保护领域中,木材防腐应用最广泛,其主要作用是防止木材腐朽、虫蛀,以延长木材使用寿命,是节约木材的有效措施[1-2]。因此,大力发展我国木材保护工业,具有十分重要的现实意义。

由于天然林资源面临枯竭,我国木材工业正处于由利用天然林木材为主向利用人工林木材为主的战略转变过程中。目前全国人工林保存面积为5300万hm2,居世界第一位,其木材在建筑用材、家具用材等领域具有广泛的应用前景。速生人工林木材将是今后我国主要的木材原料。但由于速生人工林木材一般材质疏松、密度较低、易腐朽、虫蛀、霉变(蓝变),使用寿命短,而木材防腐处理可以保护木材,延长木材的使用寿命5-6倍甚至10倍以上,减少木材由于腐朽、虫蛀引起的降等、降级、废弃而造成的浪费,还可以起到提高木材产品质量、增加木材产品功能的作用。所以,木材防腐可充分发挥我国的人工种植速生树种木材的资源优势,既可为人工林木材的充分利用开辟更广阔的市场,也为我国木材原料转向以人工林木材为主提供有力的保证[3]

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