固体酸催化合成2-乙酰噻吩

采用固体酸催化剂,以乙酸酐和精制焦化苯工艺过程中得到的浓缩噻吩为原料合成了2-乙酰噻吩。考察了固体酸催化剂用量、反应时间对噻吩转化率的影响,结果表明,含B酸和L酸中心的固体酸催化剂均能催化噻吩与乙酸酐合成2-乙酰噻吩的反应,其中CT-175树脂催化剂在常压、80℃、n(乙酸酐):n(噻吩)= 3:1的条件下,噻吩转化率达到100％。通过对固体酸催化剂HY、CT-175、MCM-41、HZSM-5、Hβ的BET、TPD表征,结果表明,酸性及孔径大小是影响噻吩乙酰化反应活性的主要因素。     

微波辐射催化合成棕榈酸异丙酯

以棕榈酸和异丙醇为原料,硅胶负载硫酸铈为催化剂,用3A型分子筛为吸附脱水剂,在微波辐射下采用催化酯化-吸附脱水法合成了棕榈酸异丙酯。较佳合成条件为:n(异丙醇):n(棕榈酸)=6:1,m(催化剂):m(棕榈酸)=0.2,微波功率300W,辐射时间30 min,微波温度75℃,酯化率90.4%。产物用折射率、FT-IR光谱进行了表征。     

一步法合成N,N-二甲基羟基乙酰胺

以乙醇酸和二甲胺为原料,固体金属氧化物为催化剂,采用一步法合成N,N-二甲基羟基乙酰胺。考察了催化剂种类、原料配比、反应温度、反应压力、反应时间、催化剂用量对N,N-二甲基羟基乙酰胺收率的影响。实验结果表明,在12种催化剂中,MoO3和ZnO催化剂具有良好的催化性能;以MoO3为催化剂时,N,N-二甲基羟基乙酰胺适宜的合成条件为:甲醇为溶剂、n(二甲胺)∶n(乙醇酸)=5.0、n(催化剂)∶n(乙醇酸)=2%、乙醇酸0.2 mol、甲醇200 mL、150℃、2.4 MPa、5 h。在此条件下,N,N-二甲基羟基乙酰胺的收率达到77.0%。1H NMR表征结果显示,合成的产物为N,N-二甲基羟基乙酰胺,气相色谱分析表明其纯度高达99.9%。     

超临界浸渍干燥方法制备Fe_2O_3-SO_4~(2-)/Hβ-Al_2O_3催化剂

考察了HZSM 5、HY和Hβ沸石上气相合成甲基叔丁基醚 (MTBE)的反应性能 ,发现Hβ比其它沸石具有更高的催化活性。采用超临界浸渍 干燥方法将超强酸中心SO2 -4 Fe2 O3 引入Hβ上制成的Fe2 O3 SO2 -4/Hβ Al2 O3 催化剂 ,在实验条件下其催化合成MTBE的异丁烯转化率由常规浸渍 干燥方法制成的催化剂的 2 3 7%提高到 34 8% ,MTBE选择性为 10 0 %。应用NH3 TPD、吸附吡啶的红外光谱方法表征了该催化剂的表面酸性 ,其酸量和L酸 /B酸的比例较常规方法制成的催化剂分别提高了 2 2 %和 4 9%。XPS分析结果表明 ,该催化剂表面的Fe和S的化学环境发生了较大变化。BET比表面分析结果表明 ,该催化剂的比表面积也有增大     

4-硝基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺合成新工艺

研究了以甲苯为溶剂 ,苯酐、甲胺、硝酸为原料两步法合成 4 -硝基 -N -甲基 -邻苯二甲酰亚胺的方法。讨论了反应温度、溶剂、原料配比和反应时间等对反应产率的影响。结果表明 ,当苯酐和甲胺的摩尔比为 1 / 1 30 ,回流反应 5h时 ,苯酐转化率达 95% ,N -甲基 -邻苯二甲酰亚胺收率为 94 %。N -甲基 -邻苯二甲酰亚胺硝化工艺为 :N -甲基 -邻苯二甲酰亚胺和混酸 (n(浓硫酸 ) /n(硝酸 ) =3/ 1 )的摩尔比为 1 / 1 1 ,混酸在 2 0～ 30℃、0 5h内加完 ,然后在 55～ 6 0℃反应 4h ,得到 4 -硝基 -N -甲基 -邻苯二甲酰亚胺。产物质量分数为 98% ,收率为 81 %。通过红外光谱对产品结构进行了表征     

生物质平台化合物糠醛的催化转化

以生物质平台化合物糠醛为原料合成液体燃料和高附加值精细化学品是当前能源化工领域的研究热点之一。综述了近年来糠醛催化转化的主要反应途径,包括糠醛的选择性氧化得到马来酸、马来酸酐、2(5H)-呋喃酮、琥珀酸、糠酸,氧化酯化为糠酸甲酯,催化加氢为糠醇、2-甲基呋喃、四氢糠醇、环戊酮、γ-戊内酯,羟醛缩合为糠叉丙酮及氧化缩合为2-呋喃基丙烯醛和2-甲基-3-(2-呋喃基)丙烯醛的催化过程;详细讨论了各种转化过程所用的催化剂、反应特征及产物收率;并对未来糠醛催化转化的研究方向和发展前景进行了展望。     

生物质平台化合物糠醛的催化转化北大核心CSCD

以生物质平台化合物糠醛为原料合成液体燃料和高附加值精细化学品是当前能源化工领域的研究热点之一。综述了近年来糠醛催化转化的主要反应途径,包括糠醛的选择性氧化得到马来酸、马来酸酐、2(5H)-呋喃酮、琥珀酸、糠酸,氧化酯化为糠酸甲酯,催化加氢为糠醇、2-甲基呋喃、四氢糠醇、环戊酮、γ-戊内酯,羟醛缩合为糠叉丙酮及氧化缩合为2-呋喃基丙烯醛和2-甲基-3-(2-呋喃基)丙烯醛的催化过程;详细讨论了各种转化过程所用的催化剂、反应特征及产物收率;并对未来糠醛催化转化的研究方向和发展前景进行了展望。     

ZSM-5分子筛气相催化合成N-甲基吡咯烷酮

研究了ZSM-5分子筛气相催化γ-丁内酯与甲胺水溶液合成N-甲基吡咯烷酮（NMP）的反应,考察了空速、反应温度、分子筛硅铝比以及原料投料比等因素对NMP产率的影响。结果表明,以硅铝摩尔比为120的ZSM-5分子筛作催化剂,在n(甲胺):n(γ-丁内酯) :n(水)=1.5:1.0:30、空速为0.5 h–1、反应温度为300 ℃、常压的条件下,N-甲基吡咯烷酮产率达到99%左右。     

β沸石表面性质和催化性质的研究

用TPD、IR和BET方法研究了β沸石的表面酸性质和测定了对苯、乙苯、环己烷和邻二甲苯的吸附等温线,并且以苯和乙醇烷基化合成乙苯作为指标反应考察了β沸石的催化性能。实验结果表明,在TPD谱图上出现两个NH_3的脱附峰,T_M值分别为220～240℃和360～400℃。IR分析证明β沸石表面存在L酸和B酸中心.P改性使β沸石总酸量下降,孔径变小,从而提高了β沸石催化剂对苯和乙醇烷基化合成乙苯反应的选择性,催化剂表面结炭量减小。催化剂表面结炭量随总酸量的增加而增大。β沸石对苯、乙苯、环已烷和邻二甲苯的吸附等温线均属1型等温线。吸附量比HZSM-5大.P改性后吸附量下降。β沸石的孔径大于6.6A.     

配位催化法合成3-碘噻吩及碘代偶合反应的研究

将配位催化法应用于3-溴噻吩的碘代反应,采用CuI和不同的1,2-二胺配体组成的催化体系,合成了3-碘噻吩。当以正丁醇为溶剂、CuI/N,N′-二甲基乙二胺为催化剂时,在n(3-溴噻吩)∶n(KI)∶n(CuI)∶n(N,N′-二甲基乙二胺)=20∶40∶1∶2、120℃的条件下反应3h,3-碘噻吩的收率达到91.73%,3-碘噻吩的质量分数为97.28%。与传统合成方法相比,配位催化法具有反应条件温和、催化剂用量少、三废排放少的优点。另外,采用配位催化碘代及偶合反应以较高的收率合成了碘苯、二苯醚、3-噻吩苯醚、N-苯基哌啶和N-(3-噻吩基)哌啶。     

氢氟酸处理对β沸石催化剂烷基化反应的影响

用不同浓度的HF溶液对β沸石催化剂进行处理,当HF浓度较低时,催化剂的晶格外物种和不稳定的骨架铝被溶解,桥形羟基被F取代,孔体积和比表面积增加,总酸量减少。随着HF浓度的继续增加,强B酸变化不明显,强L酸量增加,这是因为强B酸主要来源于缺陷处硅羟基,强L酸是由AlF3或其它铝物种的形成。深度氟化的催化剂孔体积和比表面积均减少,此时β沸石被溶解。催化剂寿命主要取决于催化剂的比表面积和孔体积,而不是酸量。当氟质量分数为0 5%时,催化剂的孔体积和比表面积最大,此时催化剂寿命提高约30%。     

Dawson结构磷钨酸银催化剂的制备、表征及其催化合成乙酸正丁酯

采用沉淀法制备了磷钨酸银（Ag3H3P2W18O62〖KG-*3〗·〖KG-*3〗nH2O）催化剂,通过FT IR、UV Vis、XRD、EDX、 SEM、NH3 TPD 对其进行了表征,并用于催化乙酸与正丁醇酯化合成乙酸正丁酯反应。结果表明,合成的〖JP〗Ag3H3P2W18O62〖KG-*3〗·〖KG-*3〗nH2O 具有Dawson结构,呈微球状,粒子大小在200～300 nm范围;同时具有Brnsted酸和Lewis酸的弱酸中心、强酸中心和超强酸中心,可发挥Brnsted酸性和Lewis酸性催化剂的双重作用,在乙酸和正丁醇的酯化反应中具有良好的催化性能。在优化反应条件下,即醇/酸摩尔比20、反应温度120℃、催化剂质量分数048%（以反应物质量计）、反应时间20 h条件下,酯化率可达970%。催化剂易回收重复使用,重复使用5次,酯化率仍可保持在863%。     

负载型Lewis酸催化剂的制备与应用进展

综述了以蒙脱土、γ-A l2O3、S iO2、聚合物以及分子筛为载体,用气相沉积和液相浸渍法负载A lC l3等Lew is酸制备负载型催化剂的方法。分析了负载型催化剂酸中心的结构和形成机理,比较了介孔分子筛在负载A lC l3前后对芳烃择形催化反应的情况。众多的研究结果表明,与A lC l3等Lew is酸相比,负载型A lC l3催化剂可以显著地提高芳烃烷基化产物的对位选择性,A lC l3负载改性是制备环境友好催化剂及均相Lew is酸催化剂多相化的有效手段。     

MTBE裂解制异丁烯催化剂表面酸性与活性的研究

采用Hammett指示剂的胺滴定法和催化剂活性评价装置研究了甲基叔丁基醚裂解制异丁烯催化剂的表面酸量、表面酸强度与活性的关系 ,使用傅里叶变换原位红外光谱方法对催化剂表面酸类型进行了表征。结果表明 :催化剂的活性随其表面酸量的增加而提高 ,表面的B酸位是它的主要活性中心。     

丁烯异构化催化剂进展

回顾了丁烯骨架异构化反应的热力学、催化剂的活性中心以及异构化催化剂的研究进展。热力学研究显示 ,异构化反应在低温下运行比较有利 ;活性中心的研究显示 ,中强B酸中心为异构化反应的活性位 ,强的B酸中心易诱发二聚、裂解等副反应 ,酸度和孔结构的调节相结合才能实现丁烯的选择性异构 ;催化剂异构化性能对比显示 ,FER、SAPO -11等 10元环分子筛是目前最有发展潜力的异构化催化剂。     

脱铝HY分子筛酸中心结构与酸性的固体NMR研究

分子筛的催化活性与酸性质密切相关,其酸性质与酸中心结构紧密相关。制备不同温度焙烧的脱铝HY分子筛,利用固体核磁共振结合探针分子技术,探讨了脱铝HY型分子筛的酸中心结构 (Al的配位状态)、酸性以及两者之间的对应关系。结果表明,在空气中焙烧NH₄Y时,焙烧温度越高,形成的非骨架铝物种越多;高温焙烧的脱铝HY分子筛中存在3种非骨架铝物种,分别为四配位、五配位和六配位非骨架铝。铝配位状态决定了酸类型及酸强度,骨架四配位铝对应于B酸位,非骨架六配位、五配位及四配位铝物种均对应于L酸位;非骨架铝物种的存在导致了B酸位的酸性增强。     

Direct Conversion of Glucose to 5-Hydroxymethylfurfural over Zirconium Phosphate Catalyst in a Biphasic System

Efficient and selective production of 5-hydroxymethylfurfural(HMF) from glucose was achieved in the presence of zirconium phosphate(ZrPO) catalyst in a biphasic system.With the use of this catalyst,a high HMF yield of 56.8% was obtained from glucose in a water-tetrahydrofuran(THF) biphasic system.Characterization results showed that such catalyst had weak to strong acid sites and contained both Lewis and Br?nsted acid sites.The results of comparative experiments over some other solid acid catalysts demonstrated that the Lewis acid sites on the ZrPO catalyst played a crucial role in the isomerization of glucose to fructose and the Br?nsted ones were active in the dehydration of generated fructose to HMF.Moreover,less levulinic acid(LA) and formic acid(FA)(0.5%) were detected in the reaction solution,indicating that this ZrPO catalyst exhibited high selectivity towards the formation of HMF.Furthermore,the ZrPO catalyst was very stable and could maintain its activity after being used for six times.     

Pd-CeO_2/Al_2O_3催化剂的加氢脱硫性能

采用浸渍法制备了Pd/Al2O3和Pd-CeO2/Al2O3催化剂,以噻吩加氢脱硫为探针反应,考察了CeO2对Pd/Al2O3催化剂的改性作用及制备方法对Pd-CeO2/Al2O3催化剂加氢脱硫性能的影响;采用X射线衍射、程序升温还原、程序升温脱附和噻吩吸附等方法表征了催化剂的吸附性能和酸性。实验结果表明,与Pd/Al2O3催化剂相比,分浸法制备的Pd-CeO2/Al2O3催化剂的H2吸附量下降了25%,但噻吩吸附能力增加了35%,加氢脱硫活性得到提高。Pd-CeO2/Al2O3催化剂中的Pd-Ce相互作用使Ce主要以近似于+3的价态存在,Ce3+可能是不同于B酸的另一种噻吩吸附中心。与共浸法制备的Pd-CeO2/Al2O3催化剂相比,分浸法制备的Pd-CeO2/Al2O3催化剂的Pd-Ce结合作用较强,导致Ce3+含量较高,从而具有较高的加氢脱硫活性。     

氯化条件对正己烷异构化Pt/Al2O3催化剂性能的影响

采用浸渍法制备了Pt/Al2O3催化剂,在250和300℃下氯化不同时间,得到两个系列的Pt/Al2O3 Cl催化剂。采用BET、NH3 TPD、Py IR等方法表征了制备的催化剂。以正己烷为原料,在反应温度140℃、压力20 MPa、体积空速12 h-1、氢/油摩尔比2的条件下,考察了Pt/Al2O3 Cl催化剂的异构化催化活性和异构产物选择性。结果表明,在相同温度下,氯化时间越长,Pt/Al2O3 Cl的比表面积越小,孔径越大。在250℃氯化时,氯化时间越长,催化剂酸量和氯质量分数越高,催化正己烷异构化活性和异构产物选择性越高;但在300℃氯化时,氯化时间超过1 h,所得Pt/Al2O3 Cl的酸量和氯质量分数下降,催化性能变差。氯化后的Pt/Al2O3 Cl催化剂只有L酸位,经异构化反应评价后催化剂既有L酸又有B酸。300℃氯化1 h最佳,所得Pt/Al2O3 Cl催化正己烷异构化的转化率为8405%,2〖DK〗,2 二甲基丁烷选择性为2654%;连续运行300 h,催化剂活性几乎不改变。     

低碳烷烃芳构化反应机理研究进展

将低碳烷烃芳构化反应途径划分为烷烃活化和烯烃芳构化两部分。介绍了烷烃在催化剂表面B酸位上活化的Haag-Dessau机理和经典裂化机理,在低转化率、高反应温度、低反应物分压时,烷烃主要通过Haag-Dessau机理活化。简述了烷烃在L酸位上活化过程,分析表明该过程符合B-L酸协同活化特征。分别介绍了烯烃芳构化过程中齐聚、裂化和环化的反应机理,指出在酸性位上完成的这些反应都基于正碳离子机理。其中齐聚反应受空间位阻的限制,尺寸过大的齐聚体较难生成,β裂化速率与异构后β-C原子的电荷量有关,在配位数相同时,电荷量越多越容易裂化,环化反应与醇盐中间体的类型有关,1,6闭环和1,5闭环均有可能发生。展望了低碳烷烃芳构化机理研究的发展方向。