苯和苯酚直接催化羟基化反应研究新进展

叙述了苯直接催化羟基化反应制苯酚、苯酚直接催化羟基化反应制苯二酚的研究 开发的最新进展,介绍了不同氧化剂的试验情况,评述了各类多相催化剂的研究开发成 果。H2O2作为苯及苯酚羟基化反应的氧化剂,具有反应条件温和,产物选择性高,对环境 无害等特点,成为工业催化领域中由苯直接羟基化反应制苯酚、苯酚直接羟基化反应制 苯二酚的主导氧化剂,开发高效的多相催化剂是该绿色合成技术的技术关键。     

钒基催化剂催化苯羟基化制苯酚反应机理

苯羟基化制苯酚是C—H键向C—O键转变富有挑战性的课题之一。该文论述了钒基催化剂催化苯羟基化制苯酚反应机理的研究进展。以钒活性中心为主线,着重从自由基、非自由基和双活性催化机理三个方面进行详细分析归纳,同时分析中涵盖了此类催化剂高效性的本质和催化微环境的重要性。由于此类催化体系及催化机理能够为解决苯环上C—H键难活化和苯酚的深度氧化等科学问题提供理论指导。因此,很有必要聚焦经济与安全并存的苯酚合成方法,同时依托已有的催化反应机理,开发更稳定且高性能的催化剂,促进我国丰富的烃类有机化合物资源利用的原始创新。     

铁铝交联黏土催化剂的制备及其苯直接羟基化的催化性能

通过直接向稀释的黏土悬浮液中加入Fe-Al交联剂制备了不同物质的量比的铁铝交联黏土催化剂。研究了该催化剂在苯/H2O2直接羟基化制备苯酚反应中的催化性能。结果表明,铁铝交联黏土催化剂在苯直接羟基化反应中具有良好的催化活性,苯酚收率最高可达4.9%,选择性可高达73.5%。运用XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM等手段对铁铝交联黏土催化剂进行了表征。     

苯羟基化合成苯酚的研究进展

苯酚在多个领域中都有重要的用途,是化工行业中一种重要的原料和中间体。苯直接羟基化合成苯酚仅用一步反应就可从原料得到目标产物,具有合成工艺绿色,环境友好等优点。较为系统地综述了近几年来苯酚制备工艺的发展动态,着重对苯直接羟基化法合成苯酚相应的催化剂进行阐述。     

双氧水作用下苯羟基化反应的催化剂研究进展

综述了双氧水直接氧化苯制取苯酚的各种类型催化剂。包括过渡金属盐或金属氧化物催化剂、沸石分子筛与杂原子沸石分子筛、杂多酸催化剂等。重点关注各类型催化剂用于苯羟基化反应得到的苯转化率及苯酚选择性,简要分析其应用前景。     

光催化苯羟基化制苯酚研究进展

苯酚是一种重要的有机化工基础原料,应用广泛。近年来,随着苯酚需求量的增加和生产苯酚的主流工艺——异丙苯法与可持续发展的理念冲突,越来越多的研究者将目光投向苯直接羟基化制苯酚。主要从吸收波长范围在紫外光区和可见光区催化剂的角度介绍光催化苯直接羟基化氧化制苯酚的研究进展,当前光催化苯制苯酚研究中,钒氧化物催化剂和贵金属催化剂活性组分易流失,钒氧化物催化剂寿命短,纳米金催化剂活性衰减快,铁系物催化剂和氧化钛催化体系选择性偏低,这也是今后需要解决的重点。     

甲醇-水体系中苯羟基化制苯酚的研究

多步法合成苯酚中需加入酸及有机试剂,容易造成环境污染。在TS-1分子筛与过氧化氢形成的体系中苯一步羟基化合成苯酚的方法,由于反应条件温和,绿色环保,引起了研究者的关注,但目前的文献报道都基于单一溶剂体系,研究结果各有差异。在甲醇-水两元混合体系中,通过改变两者比例来调整溶液极性,采用TS-1分子筛为催化剂,双氧水为氧化剂,研究了TS-1分子筛直接催化苯羟基化制苯酚的反应。结果表明,当n(水)∶n(甲醇)=0.78、反应时间4h、催化剂用量TS-1/苯为17.5g/mol、n(过氧化氢)∶n(苯)=4.76、反应温度为60℃,苯酚的收率在甲醇-水体系中明显优于单一溶剂,并在此条件下,加入冰醋酸量为n(冰醋酸)∶n(苯)=0.31时,苯酚收率可达12.82%。     

Fe_3O_4/CNTs催化苯羟基化制苯酚反应性能

为实现苯一步羟基化直接合成苯酚的绿色工艺路线,基于高温热分解法制备了Fe3O4/碳纳米管(CNTs)复合催化剂应用于H2O2为氧化剂的苯羟基化制苯酚反应。采用单因素法考察了H2O2及催化剂用量对反应的影响,并评估了催化剂的重复使用性能。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)对催化剂的微观结构、磁性能进行了研究和分析。结果表明,负载于CNTs表面上的Fe3O4粒子是H2O2为氧化剂的苯羟基化制苯酚反应的主要活性组分;在Fe3O4/CNTs用量30 mg,H2O2 1.5 m L的条件下,反应90 min时苯转化率为26%,苯酚选择性为91%。     

TS-1催化苯羟基化制苯酚的本征动力学

TS-1分子筛催化苯羟基化法制苯酚是一种绿色工艺路线。对以TS-1为催化剂苯与过氧化氢反应制苯酚的本征动力学进行了研究。考察了搅拌速度、苯浓度、过氧化氢浓度以及反应温度等因素对苯酚初始生成速率的影响,并采用幂函数方程进行实验数据拟合。结果表明,在消除内外扩散影响的条件下,反应对于苯、过氧化氢的反应级数分别为0.62和0.55,反应的活化能为101.31 kJ/mol。依据上述结果建立了反应的本征动力学方程,并对模型进行验证,结果显示模型计算得到的苯酚初始生成速率与实验值的平均相对偏差为6.81%,吻合较好。研究得到的动力学模型为TS-1催化苯羟基化-膜分离耦合制备苯酚的条件优化及过程开发提供依据。     

过氧化氢氧化苯羟基化制苯酚研究进展

苯酚作为一种重要的工业原料，以H₂O₂为氧化剂氧化苯制苯酚已成为苯酚制备的重要途径。综述H₂O₂体系中铁基、铜基和钒基等单金属/多金属基以及非金属等非均相催化剂在苯羟基化制苯酚中的研究进展，着重讨论催化剂催化性能以及反应机理，为多相体系中催化剂的设计以及苯酚的制备提供新思路。     

New catalytic systems for selective oxidation of aromatic compounds by hydrogen peroxide

Some new water-soluble catalytic systems based on iron complexes of polyethylene oxide and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide functionalized by catechol or β-cyclodextrin have been developed. These complexes were examined as catalysts for biomimetic hydroxylation of benzene and phenol by hydrogen peroxide. It is shown that the introduction of β-cyclodextrin into the polyethylene oxide molecule is favourable for rate and selectivity of hydroxylation of aromatic compounds in a two-phase system.     

含铁模拟酶催化苯羟基化反应

对比测试了多种含铁模拟酶对苯羟基化反应的催化性能,发现能同时提供氮和氧配位原子的乙二胺四乙酸([FeIII(EDTA)]-)表现出非常高的催化活性. 以分子氧为氧化剂,抗坏血酸为还原剂,在[FeIII(EDTA)]-的催化下,苯酚的产率和选择性分别达到了15.8%和100%. 考察了氧气压力、反应温度和反应时间对反应的影响,并对其动力学和机理进行了初步探讨. 氧气和苯对该反应均为一级反应. [FeIII(EDTA)]-在还原剂的作用下,能将分子氧活化为羟基自由基与苯进行羟基化反应.     

负载型杂多酸制备及对苯羟基化反应的活性研究

采用浸渍法和回流吸附法在γ-Al₂O₃、NaX型分子筛、TiO₂、SiO₂和椰壳活性炭载体上制备7种负载型杂多酸催化剂,并对催化苯羟基化制苯酚的反应活性进行研究。结果表明,制备的负载型杂多酸催化剂具有催化活性,且催化活性与负载方式和载体的种类有关,椰壳活性炭是硅钼钒杂多酸最好的载体,负载率达16.3%,苯酚收率7.4%,苯酚选择性97.1%。     

N2O直接催化氧化苯制苯酚研究进展

介绍了苯气相催化氧化催化剂H－ZSM5、负载ZSM5（Fe-ZSM5、Na-ZSM-5）、钛硅沸石TS－1、羟磷灰石等系列的制备、处理方法、催化性能及工业应用等方面的研究进展。最新研究成果表明，改性ZSM-5催化剂上的苯气相氧化合成苯酚的选择性接爱100％，每克催化剂上每小时苯酚的产量最高可达13．8mmol，该方法可以替代传统苯酚生产方法，有很好的工业应用前景。     

Cu supported over Al-pillared interlayer clays catalysts for direct hydroxylation of benzene to phenol

Aluminum-pillared interlayer clays (Al-PILCs) were prepared from Na-montmorillonite and used as catalyst supports for copper with an impregnation method. The Cu supported over Al-PILCs showed high catalytic activity for the direct hydroxylation of benzene to phenol using H₂O₂ as an oxidant. XRD, N₂ adsorption measurements showed clear evidence for the success of pillaring procedure and FTIR, TEM techniques were performed to characterize the catalysts. The effects of Cu supported content, solvent, reaction temperature, benzene:H₂O₂ mole ratio, were also studied.     

Transition Metals Supported on Activated Carbon as Benzene Hydroxylation Catalysts

The direct conversion of benzene to phenol by hydroxylation with hydrogen peroxide was carried out over catalyst containing various transition metals impregnated on activated carbon. Iron and vanadium impregnated catalysts gave better yields of phenol compared to copper impregnated catalysts. The activity of transition metals supported on activated carbon catalyst in the production of phenol was V > Fe > Cu. In addition to the role of transition metals in catalyzing the hydroxylation reaction, the hydrophobic nature of the activated carbon surface and also the surface acidity and basicity seems to have enhanced the performance of these catalysts.     

苯酚制备工艺研究进展

苯酚是一种重要的化工原料,传统的通过异丙苯法合成苯酚存在反应路线长、副产物丙酮过多、浪费原料等缺点。直接羟化氧化苯合成苯酚仅用一步反应就可从原料得到目标产物,原子利用率高,选择性高,符合环境友好的观点,具有重大的经济效益和发展前景。本文较为系统地综述了近十年来苯酚制备工艺的发展动态,着重阐述了苯酚一步合成法相应的催化剂及其反应机理。最后对苯直接氧化合成苯酚提出了一些建议和展望。     

苯直接氧化制苯酚Fe-ZSM-5催化剂研究新进展

介绍了以N2O作为氧化剂苯直接催化氧化制备苯酚Fe-ZSM-5催化剂的研究新进展,综述了Fe-ZSM-5改性来提高苯转化率、苯酚收率和催化剂稳定性的一些方法,旨在为其应用于苯直接催化氧化反应提供理论参考。