本文以寻找高效的,廉价的丙交酯催化剂着手,对生成丙交酯实验的过程进行研究。用红外光谱法,和毛细管熔点测定法对各催化剂制备出来的丙交酯进行表征。主要的研究内容如下: (1) 根据对正方向反应优良催化剂也应为逆反应的催化剂这一原理,结合已有的催化丙交酯制备的实验,找出氧化铝,氧化镁,三氧化二锑,硫酸亚锡,氯化亚锡,辛酸亚锡,乙酸锌,氧化锌,乳酸锌等化合物作为减压法制备丙交酯的催化剂。通过初步实验确定了锌和锡的化合物作为进一步优化实验条件的催化剂。(2) 采用固相反应法,以及直接沉淀法,均匀沉淀法,溶胶-凝胶法制备了几种不同的氧化锌。并将这些氧化锌用作减压法制备丙交酯的催化剂。实验表明溶胶-凝胶法制备的氧化锌催化生成丙交酯的产率最高为70.1%,在反应体系中分散比较均匀。而且所制备的氧化锌价格折算起来也仅为30000元/吨,是一般分析纯氧化锌的的3倍,是镧钛锌复合化合物的百分之一。因此后面的实验中一般都采用溶胶-凝胶法制备出来的氧化锌。(3) 对制备丙交酯的脱结合水温度时间,脱自由水时间温度,蒸馏丙交酯温度对丙交酯的产率的影响进行考查,优化出一个相对较好的制备丙交酯的工艺条件:首先在75～80℃,-0.095MPa真空度下脱乳酸中的自由水1小时;加入催化剂,用量为反应物重量的1%,其中液体的辛酸亚锡用量为反应物体积的1%。再在120～125℃保温,脱水反应5h,最后蒸馏丙交酯。在优化工艺条件下合成丙交酯,得到如下结果:辛酸亚锡催化下,在175℃就有丙交酯蒸馏出来,最高馏出温度为190℃;氯化亚锡,氧化锌,乙酸锌和乳酸锌催化下,出丙交酯的温度均在180℃,最终蒸馏丙交酯的温度分别为200℃,225℃,230℃,230℃;丙交酯的产率与未优化前相比都有所提高,但是最高产率仅82.0%,与所要达到的高产率,低价格相比,还有一定的差距。为了解决这个问题,我们对催化制备丙交酯的反应过程以及其机理进行分析。(4) 采用Gaussian2003 程序中的从头计算RHF/6-31G 方法对乳酸、二分子乳酸成的酯、丙交酯,四分子乳酸生成的酯,以及二价锡和乳酸体系进行键长,布居数计算。通过分析实验过程,以及电荷重叠集居数、键长等方面探讨催化反应中生成物质的稳定性,得出以下结论:在乳酸两两反应生成了两分子的直链酯后,两分子的直链酯既可以直接生成丙交酯,也可以生成低分子量的聚乳酸;当有锡存在时,乳酸本身的羧基和羟基键长都增大,反应活性增加,都极易参加反应,二聚物的羟基和羧基也更活泼一些,本身反应可生成更多的丙交酯。前面辛酸亚