甲氧基铅催化合成苯氨基甲酸甲酯

在不使用任何溶剂、低压反应条件下,以N,N′-二苯基脲(DPU)和碳酸二甲酯(DMC)为原料,催化合成了苯氨基甲酸甲酯(MPC);考察了催化剂种类对MPC合成反应的影响。实验结果表明,甲氧基铅催化剂表现出最佳的活性,在反应温度150℃、反应时间90min、n(DMC):n(DPU)=5、反应压力0.5MPa、催化剂用量(占原料总量的质量分数)1.00%条件下,DPU的转化率为98.8%,MPC的选择性为99.3%。以甲氧基铅为催化剂,考察了反应时间、反应温度、原料配比、催化剂用量对MPC合成反应的影响,最佳反应条件为:反应温度160℃、反应时间120min、n(DMC):n(DPU)=5、反应压力0.5MPa、催化剂用量1.00%。初步讨论了以甲氧基铅为催化剂时MPC合成的反应机理。     

固体碱催化碳酸二甲酯和3-戊酮合成丙酸甲酯

以碳酸二甲酯(DMC)和3-戊酮为原料,以固体碱为催化剂合成了丙酸甲酯,并考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和原料配比等因素对合成反应的影响。实验结果表明,固体酸催化剂不利于丙酸甲酯的生成,而具有中强碱位的MgO对该反应具有较好的催化性能。当以MgO为催化剂时,反应的最佳条件为:反应温度260℃、反应时间5h、催化剂用量占反应物总质量的1.5%、n(DMC)∶n(3-戊酮)=6,在该反应条件下,3-戊酮的转化率和丙酸甲酯的选择性分别达到40.9%和53.9%。同时,反应主要副产物为3-戊酮缩合产物(4-甲基-5-乙基-4-庚烯-3-酮)、甲基化产物(2-甲基-3-戊酮和3-甲氧基-2-戊烯)及中间产物2-甲基丙酰乙酸甲酯等。     

固体碱催化环己酮和碳酸二甲酯合成庚二酸二甲酯

以固体碱为催化剂,研究了环己酮与碳酸二甲酯(DMC)合成庚二酸二甲酯的反应性能,考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和原料配比对合成反应的影响。实验结果表明,偏酸性的固体碱催化剂不利于庚二酸二甲酯的生成,而具有中强碱位的MgO对该合成反应具有较好的催化性能;得到了较适宜的工艺条件:MgO为催化剂,反应温度260℃,反应时间5h,催化剂用量为反应物质量的1.5%,n(环己酮)∶n(DMC)=1∶4,在此条件下,环己酮的转化率为83.6%,庚二酸二甲酯的选择性为51.8%;该反应的主要副产物为环己酮自身缩合产物(2-环己烯基环己酮)和环己酮甲基化产物(2-甲基环己酮和2,6-二甲基环己酮)等。     

乙酸锌催化一步法合成吡咯甲酸甲酯

以乙酸锌为催化剂、碳酸二甲酯(DMC)为甲氧基羰基化试剂,对吡咯一步甲氧基羰基化合成了吡咯甲酸甲酯。实验结果表明,升高反应温度和延长反应时间有利于2-吡咯甲酸甲酯(2-MPC)的生成而不利于1-吡咯甲酸甲酯(1-MPC)的生成,两者的总收率提高,但总选择性降低。采用正交实验对反应的影响因素进行了分析,得到各因素对反应影响程度的大小顺序为:反应温度>反应时间>反应物配比>催化剂用量,其中反应温度和反应时间对反应的影响较为显著。优化的反应条件为:反应温度260℃,反应时间8h,催化剂用量为吡咯质量的5%,DMC与吡咯的摩尔比为4。在此条件下,1-MPC和2-MPC的总收率(相对于吡咯)可达到63.68%。     

醋酸铅催化合成正丁基氨基甲酸甲酯

以Pb类化合物为催化剂,进行正丁胺与碳酸二甲酯(DMC)合成正丁基氨基甲酸甲酯(MBC)的反应,发现它们对于MBC均有很高的选择性,Pb的氧化物催化活性较低,而Pb的盐催化活性较高。以醋酸铅为催化剂,考察了催化剂用量、反应时间、反应温度和反应原料配比等反应条件对反应的影响,当n(DMC):n(正丁胺)=2:1,催化剂用量为0.5mmol,反应温度80℃,反应时间7h,MBC产率可达到96.34%。     

CaO催化酯交换法合成二甘醇双烯丙基碳酸酯

 对用于二甘醇(DEG)、丙烯醇(AAH)和碳酸二甲酯(DMC)酯交换合成二甘醇双烯丙基碳酸酯(ADC)反应的金属氧化物催化剂进行了活性评价,筛选出性能优良的CaO催化剂。考察了制备条件对CaO催化剂性能的影响,并对酯交换合成ADC反应条件进行了优化,同时还考察了CaO催化剂重复使用性能。结合GC-MS分析结果推测了CaO催化剂上酯交换法合成ADC反应机理。结果表明,采用机械研磨-焙烧法、以Ca(OH)2为前驱体和焙烧温度750 ℃制得的CaO对酯交换合成ADC反应的催化活性最高。在n(DEG) : n(DMC) : n(AAH)＝0.08:1:2、催化剂质量分数1.5%、反应温度100 ℃、反应时间6 h的条件下,酯交换合成ADC反应的ADC产率为79%。     

均相催化合成2-吡咯甲酸甲酯

以碳酸二甲酯(DMC)为甲氧基羰基化试剂,考察了不同碱金属卤化物对吡咯直接甲氧基羰基化反应合成2-吡咯甲酸甲酯(2-MPC)的影响。实验结果表明,只有 KI 催化吡咯进行甲氧基羰基化反应时合成了2-MPC。用荧光光谱对催化剂与反应物的相互作用进行表征,结果发现,碱金属卤化物以离子对的方式与反应物相互作用,卤素阴离子和金属阳离子同时起催化作用,它们与吡咯的作用影响吡咯的转化率,与 DMC 的作用则影响吡咯甲氧基羰基化产物的选择性。以 KI 为催化剂的适宜反应条件为:反应温度200℃、反应时间3 h、n(DMC):n(吡咯)=4、KI 用量(相对于吡咯的摩尔分数)为5.68%。在此条件下,吡咯的转化率为42.80%,2-MPC 的选择性和收率分别为46.08%和19.72%。     

对甲氧基肉桂酸正丁酯的合成

实验以两步法合成了甲氧基肉桂酸正丁酯。第一步,以甲醇钠为催化剂,由对甲氧基苯甲醛和乙酸甲酯经Claisen-Schmidt缩合反应先合成对甲氧基肉桂酸甲酯,在对甲氧基苯甲醛用量50 mmol、n(对甲氧基苯甲醛):n(乙酸甲酯)=1:8、甲醇钠用量为反应混合物的10%、反应温度50℃、反应时间1.0 h的较佳实验条件下,产物对甲氧基肉桂酸甲酯收率达79.0%。第二步,以硫酸氢钠为催化剂,由对甲氧基肉桂酸甲酯与正丁醇经酯交换反应合成对甲氧基肉桂酸正丁酯,较佳工艺条件为:对甲氧基肉桂酸甲酯4.8 g,n(对甲氧基肉桂酸甲酯):n(正丁醇)=1:7,硫酸氢钠用量为对甲氧基肉桂酸甲酯的10%,反应时间4 h。该条件下,对甲氧基肉桂酸甲酯转化率达88.0%,对甲氧基肉桂酸正丁酯的选择性近100%。     

乙酰丙酮钙催化剂催化合成甲基丙烯酸二甲氨基乙酯

以CaCl2和乙酰丙酮为原料,在碱性条件下合成了乙酰丙酮钙催化剂;通过元素分析、红外光谱和1H核磁共振表征确证了所制得的乙酰丙酮钙催化剂的结构。并将乙酰丙酮钙催化剂用于催化甲基丙烯酸甲酯(MMA)与二甲氨基乙醇(DMAE)进行酯交换反应合成甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMA),研究了乙酰丙酮钙催化剂用量、原料配比、反应时间对酯交换反应的影响。实验结果表明,与传统的均相催化剂相比,乙酰丙酮钙催化剂对酯交换反应的催化活性和选择性高,当乙酰丙酮钙用量为DMAE质量的1.2%、n(MMA)∶n(DMAE)=2.5、反应时间6h、反应温度98~110℃时,DMAE转化率为98.5%,DMA收率为96.7%。乙酰丙酮钙催化剂重复使用4次后,DMA选择性下降了17.1%。     

甲缩醛与甲酸偶联合成甲氧基乙酸甲酯

在釜式反应器中研究了甲缩醛与甲酸偶联生成甲氧基乙酸甲酯的反应。测试了几种催化剂的催化性能,并选定对甲苯磺酸催化剂作进一步的实验研究。考察了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量等对甲氧基乙酸甲酯收率的影响,确定最佳反应条件为:n(甲缩醛):n(甲酸)=0.36,催化剂用量为甲缩醛质量的1.8%,反应温度140℃,反应时间4h。在此条件下,甲氧基乙酸甲酯的收率为87.1%。     

碳酸二甲酯与苯酚酯交换催化合成碳酸二苯酯

针对碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)的反应,进行了催化剂筛选,实验结果表明,催化剂孔径大小对反应选择性有较大的影响;介孔催化剂有利于DMC和苯酚酯交换生成DPC,而微孔催化剂则使DMC和苯酚反应生成苯甲醚和甲基苯基碳酸酯。V2O5是较好的酯交换合成DPC的催化剂,特别是负载型V2O5/S iO2催化剂表现出较高的催化活性和DPC选择性。以V2O5/S iO2为催化剂考察了V2O5负载量、反应温度、反应时间和物料配比对酯交换反应的影响,得到较适宜的反应条件:V2O5的负载量(质量分数)40%,反应温度180℃,反应时间12h,苯酚与DMC的摩尔比为10∶1。在此条件下,DPC的选择性为60.6%,DPC的收率为25.7%。     

乙酸钾/氧化铝固体碱催化碳酸二乙酯与丙醇酯交换合成碳酸乙丙酯

研究了正丙醇和碳酸二乙酯在CH_3COOK/Al_2O_3固体碱催化剂上液相酯交换合成碳酸乙丙酯的过程。采用CO_2-TPD对催化剂的性质进行了表征,结果表明,CH_3COOK/Al_2O_3催化剂上的强碱中心是催化剂的活性中心。在乙酸钾负载量为20%时,CH_3COOK/Al_2O_3对碳酸二乙酯和正丙醇酯交换反应的催化活性最好。在n(碳酸二乙酯):n(正丙醇)=1:2、反应温度403 K、反应时间4 h条件下,碳酸二乙酯的转化率和碳酸乙丙酯的选择性分别达到74.96%和71.13%。     

丝光沸石的酸性对乙苯异构化反应的影响

在微型连续流动固定床反应器上,以乙苯为原料,考察C_8芳烃异构化双功能催化剂中丝光沸石的酸性对乙苯异构化反应的影响,着重考察了丝光沸石的硅铝比、Na~+交换度和含量等对乙苯转化反应的影响;对载体预处理进行了研究,考察了氨处理和化学改性对乙苯异构化反应的影响。实验结果表明,随丝光沸石的硅锅比、Na~+交换度和含量的增大,乙苯转化率增加;但异构化选择性随硅铝比的增大而降低,随Na~+交换度和丝光沸石含量的增大先增加后下降,在一定酸性时出现峰值;适宜的硅铝比约为11,适宜的Na~+交换度约为80%,适宜的丝光沸石质量分数为30%～40%。总体上,化学改性方法可降低副反应程度,但对主反应的影响也较大;氨处理氢型载体的方法则可在降低副反应的同时,保持较高的活性,且选择性有所提高。     

固体碱碱性质对丙二醇甲醚合成反应的影响

以M gO、CaO及M g-A l复合氧化物为催化剂,考察了固体碱碱性质对环氧丙烷法合成丙二醇甲醚的影响。利用CO2程序升温脱附法对M gO、CaO及M g-A l复合氧化物的表面碱性质进行了表征,结果表明,M gO、CaO及M g-A l复合氧化物分别具有中强碱位、强碱位和弱碱位;催化活性测试结果表明,具有中强碱位的M gO的催化活性较佳,环氧丙烷转化率达到71.07%;而具有强碱或弱碱位的CaO及M g-A l复合氧化物的催化效果不佳,环氧丙烷转化率分别为37.26%和35.08%。用L iOH或A l2O3改性M gO,调变M gO表面的中强碱位数量,得到M gO表面中强碱位的变化规律,将催化活性与中强碱位数量进行关联,二者表现出较好的线性关系,表明中强碱位为该反应的催化活性中心。     

Al_2O_3-TiO_2复合载体用于乙炔选择加氢反应

采用共沉淀法制备了A l2O3-T iO2复合载体(简称复合载体),研究了该复合载体负载Pd后制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂在乙炔选择加氢反应中的催化性能。考察了复合载体合成条件(复合载体中T iO2的含量、中和反应温度、沉淀终点pH、A lC l3的质量浓度、沉淀物老化时间)对Pd/A l2O3-T iO2催化剂活性和选择性的影响。实验结果表明,复合载体的最佳合成条件为:T iO2质量分数30%,中和反应温度40℃,沉淀终点pH=9,A lC l3的质量浓度0.20g/mL,沉淀物不老化。采用最佳条件下合成的复合载体所制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂(Cat-02)的选择性大于85%,乙炔转化率达到90%以上,优于Pd/A l2O3催化剂。与工业催化剂G-58C相比,Cat-02在活性上还有一定差距,但具有更好的选择性。     

微波固体碱法制备生物柴油

研究了微波辐射下,采用KNO3/Al2O3固体碱催化剂,大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油的工艺。催化剂的最佳制备条件为:KNO3的负载量(质量分数)35%,700℃下焙烧5h。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和Hammett滴定对催化剂进行了表征。表征结果显示,KNO3在Al2O3表面分散形成的Al—O—K物种和KNO3高温分解产物K2O为反应提供了活性位。该反应的优化工艺参数:微波输出功率360W,反应时间35min,催化剂质量分数6.0%,甲醇与大豆油的摩尔比13。在该条件下,大豆油的转化率达到97.5%。与水浴加热方式相比,采用微波辐射加热方式,反应时间明显缩短,能耗减少。     

Ni-MgO/Al2O3催化己二腈加氢制备己二胺的研究

采用浸渍法制备己二腈加氢合成己二胺催化剂Ni-MgO/Al2O3,通过BET,XRD,H2-TPR对不同MgO负载量催化剂进行表征与测试,探讨MgO负载量对催化剂活性的影响。实验结果证明：Ni-MgO/Al2O3催化剂中MgO-NiO固溶体的形成有利于提高催化剂碱性活性位数量,能有效抑制加氢过程脱氨副反应的发生。通过单因素实验考察不同实验条件对己二腈加氢制备己二胺反应收率和选择性的影响,确定最优实验条件为：以乙醇为溶剂,催化剂中MgO负载量（w）6%、、反应温度70 ℃、氢气分压1.5 MPa、m(乙醇)/m(己二腈)=2.0︰1、搅拌速率1 000 r/min、催化剂用量为原料质量的5%。在此条件下,己二腈的转化率达到99.9%,己二胺的选择性达到98.4%以上。     

固体碱KF/Al_2O_3的制备及其酯交换催化性能

采用浸渍法制备了KF/Al_2O_3固体碱催化剂,并应用在大豆油与甲醇的酯交换反应中,探索了催化剂制备条件和酯交换反应条件;采用SEM,XRD,TG-DTA等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,当KF负载量(基于Al_2O_3载体的质量)为40%时,在773 K下焙烧3 h,可制得催化活性较高KF/Al_2O_3催化剂。XRD与TG-DTA表征结果显示,KF/Al_2O_3催化剂的活性是因KF与Al_2O_3经高温焙烧产生了新的晶相K_3AlF_6。在n(甲醇):n(大豆油)=12:1、催化剂用量(基于大豆油的质量)为3%、回流状态下反应3 h,生物柴油的收率可达83.7%。