Pd催化剂上乙酰丙酸与腈还原胺化制吡咯烷酮类化合物

采用柠檬酸络合法,通过调整CeO2含量制备出多组CeO2-Al2O3复合氧化物,以此为载体用沉积-沉淀法制备了一系列Pd/CeO2-Al2O3催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM、XPS等方法对催化剂的物化性质进行了表征,研究了催化剂对生物质基乙酰丙酸与腈“一锅法”还原胺化合成N-取代基-5-甲基-2-吡咯烷酮类化合物的催化性能。结果表明,在温和的反应条件下（90℃、1.5 MPa H2）,Pd/10%CeO2-Al2O3催化剂上乙酰丙酸与苯甲腈反应5 h,N-苄基-5-甲基-2-吡咯烷酮收率高达87.5%。在该催化剂上,乙酰丙酸与其他多种腈类化合物反应同样获得了较高的吡咯烷酮衍生物收率（76.3%-87.4%）。催化剂重复使用5次后,其活性无明显下降。     

乙酰丙酸还原胺化制备5-甲基-2-吡咯烷酮

以甲酸铵为氢源和氮源,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,探讨了甲酸铵直接还原胺化乙酰丙酸制备5-甲基-2-吡咯烷酮的反应途径及机理。通过实验分别考察了反应温度、反应时间、乙酰丙酸与甲酸铵的总质量分数和物质的量比、体系pH值等反应条件对5-甲基-2-吡咯烷酮得率的影响趋势。结果表明,适当提高反应温度、延长反应时间、提高乙酰丙酸与甲酸铵的物质的量比和总质量分数、增加体系pH值均有利于提高5-甲基-2-吡咯烷酮的得率。同时,考察了不同溶剂和乙酰丙酸衍生物在该反应体系中的应用,结果表明极性非质子溶剂甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜亦可作为该中体系反应的反应溶剂,乙酰丙酸甲酯、α-当归内酯可作为反应底物在该体系下制备5-甲基-2-吡咯烷酮。     

醇还原胺化反应催化剂研究进展

醇还原胺化反应是胺合成最有效、最有应用潜力的方法之一,而催化剂是还原胺化反应的关键。本文详细阐述了Ru、Ir、Pd、Cu、非金属等均相催化剂和Co、Ni、Ru、Pd等非均相催化剂在醇还原胺化反应中的研究进展,介绍了不同催化体系的催化性能和反应规律、应用特点和局限性。指出了均相催化体系的回收使用仍然是阻碍其应用的难题,研究重点应集中在高效、廉价催化体系开发、拓展应用范围和分离回收研究;非均相反应催化剂的专用性强,性能难以满足工业应用需求,加强微观结构及反应机理、高性能催化剂、高压体系中流场状态与过程研究以及提高活性、选择性和稳定性是未来的研究重点。     

苯丙酮酸在Pd/C催化剂上还原胺化合成DL-苯丙氨酸

以苯丙酮酸 (PPA)在Pd/C催化剂上还原胺化合成DL 苯丙氨酸 (Phe)。实验表明 :在 5 5℃、1 0MPa,苯丙酮酸初始质量浓度 ρ(PPA) =6 0g/L ,n(NH3)∶n(PPA) =3 0∶1 0 ,还原胺化 3h ,苯丙氨酸收率在 95 %以上 ,产品纯度w(DL Phe) >96 % ,并通过红外光谱、核磁共振对产物结构进行了确证     

羰基化合物直接还原胺化合成伯胺催化剂研究进展

胺类化合物是一类重要的化工原料和中间体,在农药、医药、染料、高分子聚合物等领域有着广泛的应用。通过羰基化合物（醛或酮类）的还原胺化来制备胺类化合物是当前的研究热点。研究表明,贵金属基和非贵金属基的多相和均相催化剂均能够高效催化醛或酮类的还原胺化反应。本文对近年来羰基化合物直接还原胺化（或一锅法）合成伯胺的研究现状进行了综述,包括还原胺化反应、催化剂、反应条件、底物适用范围和催化作用机制等,其中重点阐述了直接还原胺化催化剂的研究进展。文章指出：通常多相催化剂具有活性高以及可重复使用等优点,而均相催化剂的优势在于催化效率高,伯胺选择性高;另一方面,以Pd、Rh、Ru等为代表的贵金属催化剂催化性能优异,但价格昂贵,因此可采用Co、Ni等性能同样优异但价格相对低廉的非贵金属催化剂以降低成本。文中提出,催化效率高、反应条件温和、普适性高的羰基化合物还原胺化催化剂应成为未来重点研究方向。     

还原胺化合成乙二胺催化剂的制备及表征

选择TiO2为载体,Cu和Re为助剂,采用浸渍法制备改性Ni-Co双金属催化剂,研究其在乙醇胺还原胺化合成乙二胺的应用,通过单2因素和正交设计实验确定催化剂制备的最佳条件:金属负载量10%,镍/钴比4,助剂含量2%,浸渍溶液pH为8。采用XRD和SEM-EDS技术对催化剂的晶型结构、表面微观形貌和元素含量进行表征。结果表明,Ni以分散的金属态存在,Co以氧化物的形式存在,催化剂表面粗糙,比表面积较大,金属含量适当,催化剂活性较好。     

第三组分对Cu-Ni脂肪醇胺化催化剂的影响

目前制备单长链烷基二甲基叔胺的主要工艺是由脂肪醇和二甲胺在脱氢 加氢类催化剂的作用下进行胺化反应。研究了加入第三金属元素组分对以Cu和Ni为活性组分、以碳酸钙为载体的催化剂选择性的影响。发现金属元素La和Ba的加入,提高了催化剂的选择性,降低了反应产物中高沸物双十二烷基甲基叔胺的含量。Al的加入却大大降低了催化剂的选择性。     

负载型Ru催化剂在乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯中的应用研究进展

生物质由于其储量丰富、来源广泛、价格低廉等优点,成为可再生燃料和化学品的主要来源。在众多的生物质基化学品中,γ-戊内酯(GVL)是一种重要的平台化合物,可由乙酰丙酸(LA)催化加氢制得。Ru催化剂在乙酰丙酸选择性加氢制备γ-戊内酯中具有良好的催化性能。对负载型Ru催化剂催化LA制备GVL的研究进展进行了总结。     

加氢催化还原芳硝基制芳胺催化剂的研究进展

介绍了芳硝基化合物还原制备芳香胺的方法,主要包括催化加氢还原法、CO还原法、金属还原法、硫化碱还原法、金属氢化物还原法、水合肼还原法、电化学还原法、生物法及光催化等,指出催化加氢还原法是制备芳胺的有效方法。综述了芳硝基加氢还原催化剂的研究进展,对镍、钯、铂、金及一些非金属催化剂的应用研究进行了述评,同时指出,催化加氢还原法制备芳胺催化剂未来的研究方向和重点是开发环境友好型非金属催化剂、新型催化剂载体以及进一步提高金属催化剂的重复利用率和活性,降低催化剂成本。     

正辛醇的催化胺化反应的铜基催化剂的研究

以正辛醇直接胺化合成正辛胺的反应为模型,对分子间醇的催化胺化合成脂肪伯胺的反应进行了研究,采用XRD、XPS、BET等对用于此反应的铜基催化剂进行了系列表征,发现活性组分铁的添加能够有效地分散催化剂表面的铜和铬,提高了催化剂的活性和选择性。在最佳反应条件下,正辛醇的转化率接近100%,正辛胺的选择性达85%以上;而且在80h的寿命实验中,正辛胺的选择性保持在75%以上。通过SEM和XPS分析发现,高沸点副产物或焦油的附着和铁元素的流失是催化剂活性下降的主要原因。     

MaSibLacCed多元氧化物催化NHP脱水反应合成NVP

合成了一系列组成为M_aSi_bLa_cCe_d（M代表碱金属，a=0～1，b=0～50，c=0～1，d=0～1）的多元氧化物催化剂，在常压条件下评价了其对N-羟乙基吡咯烷酮（NHP）脱水反应活性的影响。研究发现，M_aSi_bLa_cCe_d对目标反应的活性随组成而变化，含有稀土的多元氧化物活性较高，双稀土具有相互促进的协同效果。以K₁Si₅₀La_0.1Ce_0.1为催化剂，探讨了反应温度和NHP分压等主要因素对反应的影响，重点研究了低压与N₂稀释至常压反应两种方法的效果。结果显示，采用N2稀释至常压反应的方法在技术上更具优势。     

Characterization and reductive amination of cyclohexanol and cyclohexanone over Cu/ZrO2 catalysts

Reductive amination of cyclohexanol/cyclohexanone was studied over copper catalysts supported on zirconia. The effect of copper loading and dispersion was studied on the activity and selectivity of the reaction. A series of zirconia supported copper catalysts with varying copper loadings (1–15 wt%) were prepared by incipient wet impregnation method. The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD) and temperature-programmed reduction (TPR). Copper dispersion and metal area were determined by N₂O decomposition by passivation method. X-ray diffraction patterns indicate the presence of crystalline CuO phase from 4.0 wt% Cu on zirconia. TPR patterns reveal the presence of highly dispersed copper oxide at lower temperatures and bulk CuO at higher temperatures. The acid–base properties of catalysts were investigated by means of a model reaction cyclohexanol dehydrogenation to cyclohexanone and compare with the results of TPD of ammonia, which allows to measure the acid–base properties of the support and to investigate the changes in surface acidity or basicity, resulting from the metal impregnation.     

Aqueous-phase hydrogenation of levulinic acid over carbon layer protected silica-supported cobalt-ruthenium catalysts

The hydrogenation of levulinic acid (LA) to y-valerolactone (GVL) by using water as solvent is a crucial process in the production of fine chemicals from biomass.An ultrathin carbon layer coating CoRu bimetallic catalyst supported on silica (CoRu@C/SiO2) is prepared by using tannis-ligated cobalt-ruthe-nium complex on silica as precursors,and applied for catalyzed synthesis of GVL from LA.Because of the synergistic effect between cobalt and ruthenium,the addition of small amounts of Ru to Co catalysts can increase the catalytic activity in the aqueous hydrogenation of LA.The ultrathin carbon layer covered on the CoRu bimetallic catalyst can greatly reduce the leaching of active metals.The CoRu@C/SiO2 cata-lyst achieves high stability and is reused up to 5 runs without significant loss of performance in aqueous hydrogenation of levulinic acid.     

氧化铝负载镍催化剂催化丙酮胺化选择性合成异丙胺

通过XRD、XRF和BET分析表征浙江省低碳脂肪胺工程技术研究中心提供的氧化铝负载镍催化剂a和催化剂b的结构,将催化剂用于催化丙酮胺化反应合成异丙胺,考察原料配比、反应温度、反应压力和丙酮空速对合成异丙胺反应的影响。结果表明,催化剂的比表面积和装填方式影响催化剂活性。丙酮胺化合成异丙胺的最佳合成条件为:反应压力(0.3~0.4)MPa,反应温度(383.15~393.15)K,n(丙酮)∶n(氨气)∶n(氢气)=1∶3∶(3~4),空速(0.30~0.35)h-1,在最佳条件下,异丙胺选择性100%,异丙胺产率最高达97.22%,催化剂连续使用4个月仍保持较好的催化活性。氧化铝负载镍催化剂上丙酮胺化反应机理主要是加成-消除-还原反应机理,而还原-取代反应机理是次要形式。     

吡咯烷酮羧酸的合成

以谷氨酸钠和盐酸为主要原料,化合物A为催化剂,通过环化脱水和酸化合成了吡咯烷酮羧酸。通过探讨催化剂种类、催化剂用量、反应时间、反应温度和硅油用量对环化反应的影响,确定了适宜的合成吡咯烷酮羧酸钠的工艺条件。结果表明,谷氨酸钠50 g,催化剂用量为谷氨酸钠用量的1.2%,反应时间2.5 h,反应温度180℃,硅油用量70 g,去离子水50 g时,谷氨酸钠的转化率为96.7%。生成的吡咯烷酮羧酸钠与盐酸反应后得吡咯烷酮羧酸,酸化的适宜p H值为3.2,吡咯烷酮羧酸的产率达83.5%。测定其熔点为152.5~158.3℃。     

Valorization of galactose into levulinic acid via acid catalysis

We applied methanesulfonic acid (MSA) as a green catalyst to produce levulinic acid (LA) from monomeric sugars. To optimize reaction factors and assess the effect of reciprocal interactions, a statistical experimental design was applied. Optimized result of 40.7% LA yield was obtained under the following conditions: 60 g/L galactose, 0.4M MSA at 188 °C for 26.7 min. On the other hand, 66.1% LA yield was achieved under 60 g/L fructose and 0.4M MSA at 188 °C for 36 min conditions. For the effect of combined severity factor on the LA yield from galactose, the LA yield showed a peaked pattern, which was linearly increased until a CSF 3.2 and then diminished with a high CSF. Moreover, it was closely fitted to a non-linear Gaussian peak pattern with a high regression value of 0.989. These results suggest that MSA and galactose, derived from marine red macro-algae, can potentially be applied for the conversion into platform chemicals.     

复合氧化物固体超强酸催化氧化正丁醇合成正丁酸

采用共沉淀法制备了复合二元金属氧化物固体超强酸SO₄^2-/ZrO₂-Fe₂O₃、SO₄^2-/ZrO₂-SnO、SO₄^2-/ZrO₂-SnO₂和SO₄^2-/ZrO₂-NiO,运用XRD和IR等分析技术对所合成的固体超强酸进行表征。并对其催化氧化正丁醇合成正丁酸的性能进行了研究。实验结果表明,NiO的加入明显提高了ZrO₂由四方相向单斜相转化的温度,焙烧温度923 K时,ZrO₂仍然保持四方相。并且发现,4种复合固体超强酸对正丁醇的催化氧化合成正丁酸均有一定的催化活性,且SO₄^2-/ZrO₂-NiO的催化活性最好。正丁醇催化氧化合成正丁酸的最佳反应温度为343 K,在此温度下,以NiO质量分数为10％经923 K焙烧的SO₄^2-/ZrO₂-NiO为催化剂时,产物中正丁酸质量分数最高可达85.5％,选择性99.1%。     

固体酸催化蔗糖制备乙酰丙酸的研究

以蔗糖为原料,焙烧后的硫酸钛为催化剂,水为溶剂制备乙酰丙酸。研究了催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,以及催化剂投加量、蔗糖浓度、反应温度和反应时间对乙酰丙酸收率的影响。在反应温度220 ℃、反应时间60 min、蔗糖浓度50 g·L^-1和催化剂加入量0.5 g条件下,乙酰丙酸收率可达57.9%。     

Direct reductive hydrolysis of nitriles to aldehydes over Ru- and Pt-loaded zeolites

Bifunctional Ru- and Pt-loaded zeolite catalysts produce aldehydes in a single step from the corresponding nitriles using hydrogen and water.