SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成二苄基甲苯的研究

二苄基甲苯是一种性能优良的合成高温导热油,其典型的合成方法是Friedel-Crafts烷基化反应。Friedel-Crafts烷基化反应需要使用酸性催化剂,但传统的液体催化剂存在腐蚀性强,分离困难等缺陷。用沉淀法制备的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂解决了腐蚀性和分离困难的问题,并具有良好的催化活性。对单苄基甲苯和氯化苄合成二苄基甲苯的反应条件进行了研究。考察了SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂用量,反应温度,反应时间和单苄基甲苯/氯化苄摩尔比对氯化苄转化率和二苄基甲苯选择性的影响。适宜的反应条件为SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂用量1.6%质量分数,反应温度为100℃,反应时间为3 h,单苄基甲苯/氯化苄的摩尔比为5。在该合成条件下,氯化苄的转化率达到99%,二苄基甲苯的选择性达到88%。合成的二苄基甲苯可用作高温导热油。     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂催化甲苯与氯化苄的苄基化反应

利用甲苯与氯化苄的苄基化反应,研究了反应温度、反应时间、甲苯与氯化苄的摩尔比、催化剂用量、搅拌转速及催化剂的焙烧温度对SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂催化性能的影响,并通过色谱-质谱联用仪对苄基化产物的结构与组成进行分析。实验结果表明,SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂对苯与氯化苄的苄基化反应具有良好的催化活性,适宜的反应条件为:反应温度120℃、反应时间4h、甲苯与氯化苄的摩尔比8、催化剂用量0.3g/mL、搅拌转速1 000r/m in、催化剂的焙烧温度650℃。在优化条件下,氯化苄的转化率可达到81.6%,产物的质量组成为57.7%的4-甲基二苯甲烷和42.3%的2-甲基二苯甲烷。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化甲苯硝化的研究

以固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2为催化剂、浓硝酸为硝化剂对甲苯进行硝化,探索了不同条件下催化剂对甲苯转化率和硝化定位的影响。结果表明,在催化剂用量为硝酸质量的10％,反应温度55℃,反应时间3h,以硝酸质量1％的浓硫酸作底酸的最佳条件下,甲苯转化率达81％,邻硝基甲苯与对硝基甲苯之比为0.91。催化剂可以通过焙烧再生。     

SO42-/TiO2固体超强酸催化甲苯硝化的研究

以固体超强酸S04^2-／TiO2为催化剂、浓硝酸为硝化剂对甲苯进行硝化，探索了不同条件下催化剂对甲苯转化率和硝化定位的影响。结果表明，在催化剂用量为硝酸质量的10％，反应温度55℃，反应时间3h，以硝酸质量l％的浓硫酸作底酸的最佳条件下，甲苯转化率达81％，邻硝基甲苯与对硝基甲苯之比为O．91。催化剂可以通过焙烧再生。     

柠檬酸三丁酯合成条件的优化研究

对柠檬酸三丁酯 (TBC)的酯化体系进行了考察 ,分别在无催化剂、浓硫酸、自制固体超强酸催化剂SO4 2 -/TiO2 催化下 ,研究了柠檬酸三丁酯合成反应中酸转化率、出水量与反应时间的关系 ,并在固体超强酸催化剂催化下通过单因素实验对酸醇比、催化剂用量等酯化反应条件进行了优化。     

固体超强酸催化长链烷基酚的合成研究

制备了ZrO2/SO24-型固体超强酸催化剂,在该固体超强酸的催化作用下,由长链醇和苯酚通过烷基化反应合成了系列长链烷基酚。探讨了催化剂焙烧温度、催化剂用量、反应时间、反应温度和反应醇酚比对烷基化反应的影响。结果表明,ZrO2/SO24-型固体超强酸对长链醇与苯酚的烷基化反应具有良好的催化效果。当催化剂焙烧温度为550℃时催化活性最佳,酚醇比1.0～1.2,催化剂最佳用量0.8～1.2g,反应时间3～4h,收率最高可达79%,同时反应最佳酚醇比、反应温度、反应时间和催化剂用量均随烷基链的增长略有增加。     

SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上异丁烷与丁烯烷基化的研究

在固定床连续性微反活性评价装置上,考察了异丁烷与丁烯在SO24-/ZrO2系列固体超强酸催化剂上烷基化反应的活性和选择性,借助XRD、DTA、NH3-TPD等分析方法对SO42-/ZrO2催化剂的结构和性能进行了表征.结果表明,SO42/ZrO2催化剂表面酸性位的强度与焙烧温度密切相关.同时,Sq2-/ZrO2固体超强酸催化剂上的中强酸位是烷基化反应的主要活性位,但酸强度越高,其比活性越高,而目标产物三甲基戊烷选择性越低.SO42-/ZrO2催化剂的弱酸位有利于烯烃齐聚反应,强酸位有利于裂化反应,氢转移、异构化反应一般发生在中强酸位,与烷基化反应要求的酸性位很接近,烷基化反应酸强度控制在-8.1～-12.7为宜.     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂上异丁烷与丁烯烷基化的研究

在固定床连续性微反活性评价装置上 ,考察了异丁烷与丁烯在SO4 2 - /ZrO2 系列固体超强酸催化剂上烷基化反应的活性和选择性 ,借助XRD、DTA、NH3-TPD等分析方法对SO4 2 - /ZrO2 催化剂的结构和性能进行了表征。结果表明 ,SO4 2 - /ZrO2 催化剂表面酸性位的强度与焙烧温度密切相关。同时 ,SO4 2 - /ZrO2 固体超强酸催化剂上的中强酸位是烷基化反应的主要活性位 ,但酸强度越高 ,其比活性越高 ,而目标产物三甲基戊烷选择性越低。SO4 2 - /ZrO2 催化剂的弱酸位有利于烯烃齐聚反应 ,强酸位有利于裂化反应 ,氢转移、异构化反应一般发生在中强酸位 ,与烷基化反应要求的酸性位很接近 ,烷基化反应酸强度控制在 -8 1～ -12 7为宜     

SO2/4-/ZrO2固体超强酸催化剂上异丁烷与丁烯烷基化的研究

在固定床连续性微反活性评价装置上,考察了异丁烷与丁烯在SO24-/ Zr O2系列固体超强酸催化剂上烷基化反应的活性和选择性,借助XRD、DTA、NH3-TPD等分析方法对SO42-/ZrO2催化剂的结构和性能进行了表征.结果表明,SO42/ Zr O2催化剂表面酸性位的强度与焙烧温度密切相关.同时,Sq2-/ Zr O2固体超强酸催化剂上的中强酸位是烷基化反应的主要活性位,但酸强度越高,其比活性越高,而目标产物三甲基戊烷选择性越低.SO42-/Zr O2催化剂的弱酸位有利于烯烃齐聚反应,强酸位有利于裂化反应,氢转移、异构化反应一般发生在中强酸位,与烷基化反应要求的酸性位很接近,烷基化反应酸强度控制在-8.1～-12.7为宜.     

固体酸催化剂在Friedel-Crafts反应中的应用

介绍了近年来沸石类催化剂、固体杂多酸及其盐催化剂、固体超强酸SO2-4/MxOy催化剂、高分子酸性催化剂、黏土类催化剂在Friedel-Crafts酰基化反应和Friedel-Crafts烷基化反应中的研究进展.许多固体酸催化剂有其独特的催化特性,但在Friedel-Crafts反应领域仍处于实验室研究阶段,对Frie...     

Al~(3+)改性膨润土催化剂在甲苯苄基化反应中的活性

以提纯膨润土为载体、AlCl3溶液为改性剂,制备了负载Al3+改性膨润土催化剂;采用氮吸附、XRD、FTIR、TG-DSC、SEM和NH3-TPD等手段表征了催化剂的微观结构;考察了Al3+负载量、焙烧温度、反应时间、反应温度和催化剂用量对负载Al3+改性膨润土催化氯苄与甲苯的苄基化反应的性能。表征结果显示,负载Al3+后膨润土表面酸活性中心显著增多,比表面积和孔体积显著增大,催化氯苄与甲苯的苄基化反应的活性很高。适宜的制备条件为:Al3+负载量0.4CEC(CEC为提纯膨润土的阳离子交换容量,为112 mmol(以100 g膨润土计)),焙烧温度200～400℃;适宜的反应条件为:反应温度120℃、反应时间不少于4 h、催化剂用量0.16 g/mL。     

2，6-二氯苯苄醚的合成

以2，6-二氯苯酚和氯化苄为原料，氢氧化钾-甲醇溶液作为反应体系，合成2，6-二氯苯基苄基醚。考察了原料摩尔比、氢氧化钾与2，6-二氯苯酚摩尔比、溶剂用量、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明，在2，6-二氯苯酚与氢氧化钾的摩尔比为1：1．1、2，6-二氯苯酚与氯化苄的摩尔比为1：1．2、甲醇的用量为60mL（以0．1mol 2，6-二氯苯酚计）、反应时间为4h、反应温度为70℃条件下，2，6-二氯苯基苄基醚产品收率达83．55％，产品熔点44℃，纯度达98．5％。     

有机锡催化合成乙酸苄酯的新工艺

实验以不同类型的有机锡化合物为催化剂,研究了乙酸苄酯的酯化反应,考察了不同类型的有机锡催化剂的催化效果、催化剂用量、反应温度、反应时间、酸醇摩尔比和带水剂等因素对乙酸苄酯收率的影响。实验结果表明,Ph_3SnCl对合成乙酸苄酯有良好的催化活性,在w(催化剂)=1.5%,n(乙酸):n(苯甲醇)=2.5:1,n(甲苯):n(苯甲醇)=0.60,温度110℃,反应150 min条件下,乙酸苄酯收率可达95.8%,且催化剂重复使用5次仍保持较高活性。     

催化合成苄基氯连续工艺研究

甲苯催化氯化合成苄基氯比热氯化、光氯化有许多优点。研究了催化合成苄基氯的连续工艺及各项条件对反应的影响。与分批操作比较，连续操作的收率稍低，但能提高生产能力，操作方便，使产品质量稳定。     

硫酸高铈催化合成丁酸苄酯的研究

以硫酸高铈为催化剂,丁酸和苄醇为原料合成丁酸苄酯。考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应时间、带水剂种类等因素对收率的影响。最佳反应条件为:丁酸0.2mol,苄醇与丁酸物质的量比2.0,催化剂0.5g,带水剂甲苯20ml,反应时间30min,此时收率达92.20%。结果表明硫酸高铈是合成丁酸苄酯的优良催化剂。     

HY分子筛催化甲苯与叔丁醇烷基化的研究

采用HY分子筛催化剂进行甲苯与叔丁醇的烷基化反应,开展了催化剂制备、红外酸性表征及反应条件研究。研究结果表明,催化剂较佳的分子筛含量为60％,适宜的催化剂焙烧、温度为550℃;较佳的烷基化条件为反应温度200℃、时间4h、压力1．0MPa、甲苯与叔丁醇摩尔比6、空速4h^-1,甲苯转化率达到33．97％,反应产物主要是对叔丁基甲苯;催化剂B酸中心对烷基化催化性能影响显著,随着催化剂B酸量／L酸量比值的增大,甲苯转化率和对叔丁基甲苯选择性均呈现增大的变化趋势。失活催化剂经过洗涤再生,其活性得到部分恢复。     

离子液体中甲苯羰基化反应的探索研究

研究了以新型催化材料氯铝酸型离子液体（IL）为催化剂,催化甲苯羰基化反应合成对甲基苯甲醛的工艺过程。合成、改性得到了多种类型的IL,考察了不同IL催化甲苯羰基化反应规律。氯铝酸离子液体中甲苯羰基化反应的催化活性物种为Al2Cl7－,B酸改性的IL-I/2.0的催化活性有所提高,其中HCl改性效果最好,相同条件下甲苯转化率由改性前的26.5%提高到41.7%。以叔胺盐为阳离子中间体合成的B-L复合酸离子液体的催化活性明显高于IL-I,其中IL-T的催化活性最高。在离子液体/甲苯摩尔比为2.8、CO分压 3.0 MPa、反应温度40 ℃、反应1 h时的条件下,甲苯转化率达到56.4%,对甲基苯甲醛选择性为88.0%,进一步延长反应时间,甲苯的转化率可达80%以上。B-L复合酸离子液体催化剂用于甲苯羰基化反应,可使反应在较温和的条件下进行,并达到了较理想的甲苯转化率和对甲基苯甲醛选择性。     

[Bmim]Cl/CoCl_2催化合成苯甲酸苄酯

在氯化1-丁基-3-甲基咪唑/二氯化钴([Bmim]Cl/CoCl2)离子液体催化下,以苯甲酸钠和氯化苄为原料合成苯甲酸苄酯。研究了不同的反应条件对反应收率的影响,其最佳的反应条件为:n(苯甲酸钠):n(氯化苄)=1.0:1.4,反应温度(100±5)℃,反应时间3．0 h,催化剂用量5%(摩尔分数);收率为96．8%。     

相转移催化法合成苯甲酸苄酯

在相转移催化剂存在下 ,以苯甲酸钠和氯化苄为原料合成香料苯甲酸苄酯。研究了催化剂种类及反应条件对反应结果的影响。最佳反应条件 :苯甲酸钠 /氯化苄 =1∶ 1 .2 5～ 1 .3 (mol) ;反应温度 1 1 0～ 1 2 0℃ ;反应时间 2 .5～ 3 h。季铵盐催化剂中以新洁而灭为佳 ;叔胺催化剂中以三乙胺为好。