碳纤维负载的钯基催化剂催化苯甲酸加氢制备环己基甲酸

研究了苯甲酸催化加氢合成环己基甲酸的工艺,考察了不同催化剂、溶剂、反应温度和压力等对反应的影响。结果表明,以碳纤维负载型钯基催化剂(Pd/ACF)、硅藻土负载的镍锡银金属为助剂、环己基甲酸为溶剂,反应温度在130~150℃、压力2.5~3.5 MPa时,反应转化率高达99.9%,环己基甲酸的选择性达99.5%。该方法可有效抑制副产物的生成,提高产品收率。     

反-4-乙基环己基甲酸的合成

4 乙基苯甲酸(2PA)在钌/碳催化剂存在下,加氢合成顺反 4 乙基环己基甲酸(2HA)混合物。异构化反应以氢氧化钾为催化剂,催化剂与2HA的摩尔比为2 0,在无溶剂、温度为180℃的条件下进行,产物反 4 乙基环己基甲酸(trans 2HA)与顺 4 乙基环己基甲酸(cis 2HA)的质量比可达到96∶4。     

4-(反-4′-正丙基环己基)环己基甲酸的合成

以w(NaOH)=10%的水溶液为反应介质,Ru/C为催化剂,4 (反 4′ 正丙基环己基)苯甲酸(3HPA)进行加氢反应合成了4 (反 4′ 正丙基环己基)环己基甲酸(3HHA)。研究了工艺条件对3HPA转化率的影响,得出最佳合成反应条件是:m(Ru/C)∶m(3HPA)=5∶100;反应温度105℃;反应压力5MPa,3HPA的转化率接近100 0%。     

4-乙基环己基甲酸的合成研究

在Ru/C催化剂作用下,4-乙基苯甲酸(2PA)在氢氧化钠水溶液介质中,加氢合成了4-乙基环己基甲酸(2HA)。研究了工艺条件对2PA转化率的影响,得出最佳合成条件是:Ru/C与2PA的质量比为4∶100;反应温度90°C;反应压力5MPa,2PA的转化率为100.0%。催化剂可重复使用3次。     

反-4-(反-4′-正丙基环己基)-环己基甲醛的合成与表征

以反-4-(4'-正丙基环己基)-苯甲醛丙二醇缩醛为起始原料,经加氢、酸解及异构化反应得到纯度98%以上的反-4-(反-4'-正丙基环己基)-环己基甲醛,总收率为39.2%,目标化合物的结构经1HNMR、IR及GC-MS确认。探讨了反-4-(4'-正丙基环己基)-苯甲醛丙二醇缩醛加氢的反应条件,实验表明,以钌/碳为催化剂,乙醇为反应溶剂,当m[反-4-(4'-正丙基环己基)-苯甲醛丙二醇缩醛]∶m(钌/碳)=1∶0.09,加氢压力为3.5 MPa,反应温度为35~40℃时,反应效果最佳。     

骨架钌镍炭选择性催化加氢制备对氨基苯甲醚

以骨架钌镍炭[简称Raney-RuN iC,m(Ru)∶m(N i)∶m(C)=1∶1∶2]为催化剂,对硝基苯甲醚液相选择性加氢制备了对氨基苯甲醚。考察了催化剂的活性和寿命,反应温度和压力对反应的影响,及底物(对硝基苯甲醚)浓度随时间的变化。新制备的催化剂循环使用3次(6 h)后活性趋于稳定,活性稳定的催化剂的寿命长于63 h。适宜的反应温度:90~100℃,此时目标产物选择性大于99.4%;适宜的反应压力:1.1~1.5 MPa;底物浓度与反应时间存在近似的线性关系。     

4-(反-4′-正丙基环己基) 环己基甲酸的合成

以w(NaOH)=10%的水溶液为反应介质,Ru/C为催化剂,4-(反-4′-正丙基环己基)苯甲酸(3HPA)进行加氢反应合成了4-(反-4′-正丙基环己基) 环己基甲酸(3HHA).研究了工艺条件对3HPA转化率的影响,得出最佳合成反应条件是m(Ru/C) m(3HPA) =5 100;反应温度105 ℃;反应压力5 MPa,3HPA的转化率接近100.0%.     

环己烯催化氢甲酰化制备环己基甲醛

以钴为主催化剂,钌为助催化剂,PEG-4000为稳定剂,用氢气还原制备出PEG-4000稳定的纳米催化剂,用于环己烯催化氢甲酰化制备环己基甲醛,研究了还原氢气压力、还原温度、合成气压力、氢甲酰化温度对反应的影响。结果表明,当m(CoCl_2·6H_2O)∶m(RuCl_3·3H_2O)=14∶1[即n(Co)∶n(Ru)=12. 74∶1]时,催化效果最佳;最优反应工艺:还原压力6. 25 MPa,合成气压力5. 75 MPa,氢甲酰化温度128℃。在此条件下,环己基甲醛收率为97. 9%。     

环己烯催化氢甲酰化制备环己基甲醛

以钴为主催化剂,钌为助催化剂,PEG-4000为稳定剂,用氢气还原制备出PEG-4000稳定的纳米催化剂,用于环己烯催化氢甲酰化制备环己基甲醛,研究了还原氢气压力、还原温度、合成气压力、氢甲酰化温度对反应的影响。结果表明,当m(CoCl_2·6H_2O)∶m(RuCl_3·3H_2O)=14∶1[即n(Co)∶n(Ru)=12. 74∶1]时,催化效果最佳;最优反应工艺:还原压力6. 25 MPa,合成气压力5. 75 MPa,氢甲酰化温度128℃。在此条件下,环己基甲醛收率为97. 9%。     

氮化碳负载钯催化剂催化苯酚加氢制环己酮

为了开发苯酚加氢制环己酮高效催化剂,将脲在550 ℃高温聚合,制备了片层状氮化碳催化剂载体g-CN;负载钯纳米粒子后,得到Pd/g-CN催化剂。采用红外光谱、X射线粉末衍射、透射电镜和X射线光电子能谱对催化剂进行表征。将Pd/g-CN催化剂用于催化苯酚水相加氢,考察了不同载体和反应温度对催化性能的影响,并对催化剂重复使用性能进行研究。结果表明,载体g-CN含有大量的含N基团,能有效稳定金属纳米粒子,从而获得粒径较小、分散较好的Pd纳米粒子;同时,g-CN具有较强碱性,有利于苯酚的吸附,可提高苯酚的反应速率和环己酮选择性。采用负载Pd质量分数2%的Pd/g-CN催化剂,在反应温度80 ℃、反应压力0.1 MPa、n(Pd)∶n(苯酚)=0.02、苯酚1 mmol、水3 mL和反应时间3 h条件下,苯酚可完全转化,环己酮选择性高达99%。Pd/g-CN催化剂制备工艺简单,原料价廉,催化性能优异。     

Pd/PA-Ca催化剂低温催化苯甲醛氧化制备苯甲酸

以植酸钙(PA-Ca)为载体、H2Pd Cl4为前驱体、甲醇为还原剂,制备了PA-Ca负载Pd的Pd/PA-Ca催化剂,对其进行XRF、BET、SEM、TEM、XRD和XPS表征,并用于苯甲醛氧化制备苯甲酸反应,考察催化剂用量、反应温度和溶剂种类对催化剂催化性能的影响。结果表明,催化剂中负载Pd质量分数为1.03%,钠质量分数为1.05%;合成的PA-Ca载体为晶化程度较低的介孔材料,比表面积为18.85 m~2·g~(-1);催化剂活性物种为Pd0和PdO。在催化剂用量n(苯甲醛)∶n(Pd)=2 000∶1、乙腈作溶剂、O_2压力101.325 k Pa(流速20 m L·min~(-1))、反应温度30℃和反应时间4 h条件下,苯甲醛转化率为83%,苯甲酸选择性为100%;催化剂具有较好的稳定性,可循环使用3~4次。     

Amberlyst 70磺酸树脂催化合成丙二酸二乙酯

以Amberlyst 70磺酸树脂为催化剂催化丙二酸与乙醇的酯化反应,合成重要的精细化工中间体丙二酸二乙酯。考察反应时间、反应温度、醇酸物质的量比、催化剂用量等对酯化反应的影响,优化反应条件。结果表明,在醇酸物质的量比为3∶1、催化剂用量为丙二酸质量的10%、反应时间2 h和反应温度120℃的条件下,丙二酸二乙酯产率和选择性98.9%。表明Amberlyst 70磺酸树脂对丙二酸与乙醇的酯化反应有较高的催化活性。     

4-(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸的研制

以10%的NaOH水溶液为反应介质,Ni+Ru/C为催化剂,4-(反-4-正丙基环己基)苯甲酸(3HPA)进行加氢反应合成了4-(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸(3HHA)。研究了工艺条件对3HHA顺反式的影响,得出最佳合成反应条件:m(Ru/C):m(Ni):m(3HPA)=1:20:100,反应温度180℃,反应压力5MPa。3HPA的转化率接近100%,转型顺/反比例达99:1。     

2,6-二羟基苯甲酸合成工艺研究

为提高2,6-二羟基苯甲酸的合成收率,采用有机溶剂法制备了2,6-二羟基苯甲酸。探讨了溶剂种类,催化剂种类及用量,反应温度,反应压力及反应时间对产品收率的影响。确定以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂、K2CO3为催化剂,在140℃、10 atm压力下反应6 h,2,6-二羟基苯甲酸的单程收率可达35%以上,产品纯度95%以上。     

Integration of methanation into the hydrogenation process of benzoic acid

The traditional industrial process for hydrogenation of benzoic acid to cyclohexanecarboxylic acid (CCA) has drawbacks of low‐activity and fast deactivation of the Pd/C catalyst due to the poisoning of CO arising from the decarboxylation of CCA. A novel rapidly quenched skeletal NiCrFe promoter (RQ NiCrFe) is developed for the methanation of CO to harmless CH₄. Evaluations in bench‐scale autoclave and in traditional industrial equipment verified that RQ NiCrFe was very effective in promoting the activity of the Pd/C catalyst in the hydrogenation of benzoic acid. In order to solve the catalyst recycle and separation problem introduced by RQ NiCrFe, the industrial process was modified by incorporating a hydraulic cyclone and a magnetic separator to the separation unit. The modified process showed merits of lower costs of catalyst and operation, higher productivity, and better product purity than the traditional process. © 2008 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2009     

Co/γ-Al2O3催化乙酰丙酸加氢合成γ-戊内酯的研究

采用等体积浸渍法制备一系列Co负载量不同的Co/Al₂O₃催化剂,用于乙酰丙酸液相催化加氢制γ-戊内酯反应。采用X射线衍射仪和透射电镜对Co/Al₂O₃催化剂进行表征,考察Co负载量、反应温度、反应压力和催化剂用量等对乙酰丙酸液相催化加氢反应的影响。结果表明,在Co负载质量分数15%、反应温度140 ℃、反应压力4.0 MPa和催化剂用量为反应物总质量的20%条件下,以甲醇为溶剂,反应6 h,乙酰丙酸转化率100%,γ-戊内酯选择性80.4%。催化剂重复使用6次仍具有较好的催化性能。     

负载型钴锰复合金属氧化物催化剂催化分解N_2O

以ZrO_2为载体,采用浸渍法制备负载型钴锰复合金属氧化物催化剂,研究催化剂活性组分负载量、Co与Mn物质的量比、焙烧条件及含H_2O气氛对N_2O转化率的影响。结果表明,催化剂最佳制备条件为:活性组分Co负载质量分数3%,Co与Mn物质的量比为1∶1,焙烧升温速率2℃·min-1,焙烧温度900℃。该条件制备的负载型钴锰复合金属氧化物催化剂在反应温度850℃时,N_2O转化率达98.7%。当反应气氛中H_2O体积分数小于20%条件下,850℃时N_2O转化率高于90%,表明催化剂具有较强的抗水性能。     

Fe掺杂SUZ-4催化剂制备及其SCR反应活性

在添加晶种和有机模板剂条件下,采用两步溶胶-凝胶法,酸环境下共水解正硅酸乙酯和金属盐,合成得到骨架Fe-SUZ-4分子筛。通过紫外可见漫反射表征证明Fe成功嵌入分子筛的四配位骨架上。Fe-SUZ-4分子筛催化剂在NH_3-SCR脱硝反应中表现出优异的催化性能,其催化活性显著高于离子交换法和浸渍法制备的含Fe分子筛催化剂。结果表明,凝胶配比为n(TEAOH)∶n(KOH)∶n(Al_2O_3)∶n(SiO_2)∶n(H2O)=1.0∶10∶1∶22.5∶500,晶种质量分数为1%,n(Fe)∶n(Si)=0.005~0.02,随着Fe含量的增加,Fe-SUZ-4分子筛晶化时间略有延长,且结晶度略降。NH_3-SCR脱硝反应中,Fe-SUZ-4分子筛催化剂最适宜的金属含量为n(Fe)∶n(Si)=物质的量比0.01,反应温度约350℃时,NO转化率达到100%。而通过离子交换法和浸渍法合成得到的含Fe分子筛催化剂用于SCR反应,NO转化率达到100%时,反应温度均有提高。     

相转移催化剂上环戊烯选择氧化制备戊二酸

以双氧水为氧化剂,采用反应控制相转移催化剂催化环戊烯选择氧化制备戊二酸,考察反应条件的影响和催化剂回收。结果表明,催化剂最佳反应条件为催化剂用量为环戊烯质量的10%,双氧水和环戊烯物质的量比为4. 15∶1,反应温度90℃,反应时间5 h,最佳反应条件下戊二酸收率95. 67%,催化剂回收率66. 78%。通过高温分解反应液中残余双氧水可提高催化剂回收率。最佳分解温度为105℃,分解时间为6 h,分解反应后催化剂回收率79. 42%。实验室工艺条件下进行20 L放大试验,结果与小试无明显差别。     

氨基磺酸/钨酸钠催化氧化环己酮合成己二酸

以环己酮和质量分数30%过氧化氢(H_2O_2)为反应物,钨酸钠为催化剂,采用氨基磺酸为酸性配体催化合成了己二酸。考察了催化剂用量、配体用量、H_2O_2与环己酮摩尔比、反应时间及催化剂重复使用性等因素对产物收率的影响。结果表明:适宜反应条件为环己酮:H_2O_2:钨酸钠:氨基磺酸摩尔比1.00:4.94:0.02:0.02,反应6h,己二酸收率达81.5%。采用对甲基苯磺酸为酸性配体,适宜反应条件下己二酸收率为71.2%,低于氨基磺酸为酸性配体的反应收率。