正二十六烷相变的分子动力学研究及合成方法

简介

正二十六烷是一种长链正构烷烃，常温下为白色至类白色的蜡状结晶固体，属于典型的饱和脂肪烃。其化学性质稳定，不溶于水，可溶于热乙醇、乙醚等有机溶剂。该化合物是石油蜡、微晶蜡的重要组成成分，常作为分子动力学模拟中研究烷烃相变、构象变化的模型化合物，储存时需密封置于阴凉干燥处，远离火源与热源。

正二十六烷的性状

相变的分子动力学研究

采用分子动力学模拟的方法，用末端距分布、扭转角分布和全局取向有序参数对正二十六烷体系相变过程的微观结构变化进行了研究。研究表明：体系的有序性均随着温度的升高而逐渐降低，正二十六烷分子在熔化过程中倾向于采取伸展和交叉两种构象，且逐渐以交叉构象为主，这一倾向与熔化过程中体系有序度降低的热力学理论一致。根据体系自扩散系数的突变，可以计算出正二十六烷的熔化与凝固温度分别为329.4K和335.1K，与实验值基本吻合[1]。

合成方法

方法一：将总共5g棕榈酸和0.25g Fe3+-丝光沸石催化剂放入反应烧瓶中。为反应烧瓶配备一个60厘米长的分馏塔、冷凝器和热电偶。在583K下通过分馏进行裂化反应。每小时观察一次反应产物，最多3小时。将混合物取样至0.1 mL。将混合物溶解在10 mL正己烷-乙醇（1:1）混合物中。通过离心容易地将反应物和反应产物与催化剂分离。用GC-MS分析液体确证得到标题化合物正二十六烷[2]。

方法二：在连续固定床反应器中进行油酸（OLA）的HDO。在250°C下，将样品在H2/Ar流量（60/20 cm3/min）的气体混合物中减少3小时。将催化剂粉末（50 mg）置于不锈钢反应器（I.D=9.5 mm，L=400 mm）的中间。两端用石英棉固定。通过放置在反应器内的K型热电偶监测电炉内反应器的温度。通过背压调节器控制反应压力。使用高压泵以0.15 mL/min的流速在癸烷（>99%，Aldrich）中提供5 wt%的OLA（98%，Aldrich。在进入反应器之前，将蒸发的蒸汽与H2流（60 cm3/min）混合。在300°C和2 MPa的氢气压力下进行HDO反应。每隔20分钟分离一次液体产物，并通过GC-MS（美国安捷伦7890B）、HP 5MS毛细管柱（30 m x 0.25 mm x 0.25μm）进行分析，以获得产物正二十六烷[3]。

参考文献

[1] 李新芳,吴淑英. 正二十六烷烃体系相变过程的分子动力学模拟研究 [J]. 化工新型材料, 2018, 46 (05): 158-160+165.

[2] Cracking optimization of palmitic acid using Fe3+ modified natural mordenite for producing aviation fuel compounds By: Abdulloh, Abdulloh; et al. Chemistry & Chemical Technology (2023), 17(3), 625-635.

[3] Effect of amino-defective-MOF materials on the selective hydrodeoxygenation of fatty acid over Pt-based catalysts By: Phan, Dieu-Phuong; et al. Journal of Catalysis (2021), 400, 283-293.