磺化竹炭催化合成芳香醛肟的研究

以磺化竹炭为催化剂,芳香醛在水溶液中能高效、高选择性合成芳香醛肟。考察了催化剂用量及种类、溶剂种类和反应温度等因素对产率的影响,研究了不同结构底物对反应的容忍性,同时对催化剂的稳定性进行了评价,并通过熔点测定和1HNMR等手段对产物结构进行表征。实验结果表明:m(磺化竹炭)∶m(苯甲醛)为0.5%,以水/乙醇(体积比5∶1)为溶剂,反应温度在30℃时,芳香醛肟的产率达75%～95%。磺化竹炭在反应中具有良好的稳定性,重复使用5次,反应产率基本保持不变。该催化体系操作简便,反应时间短,收率高,并且对环境污染小。     

Pd/C催化硝基环己烷氢化制备环己酮肟

以Pd/C为催化剂,溶剂存在下硝基环己烷氢化制备环己酮肟.考察了溶剂种类、催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对催化剂性能的影响.结果表明,溶剂的种类对硝基环己烷氢化产物的选择性有很大影响,乙二胺是该反应的合适溶剂.在催化剂与硝基环己烷摩尔比为1∶100、反应温度95 ℃的条件下,反应6 h后的硝基环己烷转化率可达100%,环己酮肟选择性可达84.2%.对硝基环己烷在碱性溶剂中氢化的反应机理作了初步探讨.     

路易斯酸负载蒙脱土超声合成氰基查尔酮

以芳香醛、苯甲酰乙腈为原料,MMT/AlCl_3为催化剂,超声条件下合成氰基查尔酮。考察碱添加剂、反应温度、超声时间、原料摩尔比、催化剂用量、催化剂摩尔比、溶剂对产率的影响。结果表明,苯甲酰乙腈与芳香醛物质的量比为1∶1.2,催化剂用量为苯甲酰乙腈物质的量的5%时,产率可达98.8%,产物通过红外、核磁氢谱及熔点表征。     

路易斯酸负载蒙脱土超声合成氰基查尔酮

以芳香醛、苯甲酰乙腈为原料,MMT/AlCl_3为催化剂,超声条件下合成氰基查尔酮。考察碱添加剂、反应温度、超声时间、原料摩尔比、催化剂用量、催化剂摩尔比、溶剂对产率的影响。结果表明,苯甲酰乙腈与芳香醛物质的量比为1∶1.2,催化剂用量为苯甲酰乙腈物质的量的5%时,产率可达98.8%,产物通过红外、核磁氢谱及熔点表征。     

磺化炭催化制备环己烯

以活性炭磺化制得的磺化炭为催化剂,环己醇为原料制备环己烯。通过考察反应温度、催化剂用量、催化剂重复使用次数对反应时间与环己烯产率的影响,得出反应的优化条件为:环己醇20 g,反应温度180℃,催化剂用量为环己醇质量的15%。在优化条件下环己烯的产率可达到89%,反应时间约为1 h。磺化炭催化剂重复使用6次后环己烯的产率仍在80%以上。产品经过红外光谱表征。     

三聚氯氰催化液相重排合成ε-己内酰胺

以甲苯和三氟乙酸为混合溶剂,极少量的三聚氯氰(CNC)作催化剂,实现了温和条件下由环己酮肟液相贝克曼重排制备ε-己内酰胺的反应。对溶剂种类、反应温度、催化剂用量、反应时间、混合溶剂比例、混合溶剂用量等因素对重排反应的影响进行了考察,并得到了最佳的反应条件:环己酮肟1.0 mol%,反应温度80℃,三聚氯氰1.0mol%,反应时间2.5h,甲苯∶三氟乙酸=4∶5(体积比),混合溶剂8m L,环己酮肟的转化率达98.6%,ε-己内酰胺的选择性达93.8%,主要副产物为环己酮。该法具有对环境无害,反应条件温和,催化剂廉价易得,溶剂可重复使用等优点。     

邻苯二胺与苯甲醛合成苯并咪唑的研究

以邻苯二胺和苯甲醛为原料合成了苯并咪唑。考察了催化剂类型及用量、溶剂类型、反应温度、反应时间对目标产物苯并咪唑产率的影响。确定适宜的反应条件如下:邻苯二胺与苯甲醛物质的量比为2.5∶1、以偏钒酸铵为催化剂、m(偏钒酸铵)∶m(苯甲醛)为0.19∶1、以三氯甲烷为溶剂、反应温度为50℃、反应时间为4h,在此条件下,苯并咪唑产率高达81.3%。     

新型两步法合成对乙酰氨基酚

以对羟基苯乙酮为原料,经肟化和Bechmann重排反应制取了对乙酰氨基酚。使用Hβ分子筛作为重排反应催化剂,取得了良好的效果。以丙酮为重排反应溶剂,m(催化剂)∶m(反应物)为3∶5,在50℃下反应4h,对乙酰氨基酚产率为81.2%。     

微波促进碘催化水中脱肟反应研究

在微波辐射条件下,以绿色溶剂水为溶剂,实现碘催化脱肟反应,以65%~92%的收率获得12种醛酮类羰基化合物。利用核磁共振氢谱(1HNMR)和质谱(MS)对目标产物进行了结构表征。讨论了溶剂的种类、碘的用量、反应温度和微波功率等对反应的影响。确定最优反应条件为:含有不同取代基肟与单质碘摩尔比为n(肟)∶n(碘)=1∶0.5,水为溶剂(肟的浓度为1 mol/L),微波功率为300 W,反应温度为70℃,反应时间为35 min。     

I_2负载蒙脱土催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物

以芳香醛、乙酰乙酸乙酯及脲为原料,I_2负载蒙脱土为催化剂,合成7种3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物。优化溶剂、催化剂、温度、反应时间及原料物质的量比得到最优条件:在无溶剂条件下,反应15 min完成,反应温度为90℃,芳香醛、乙酰乙酸乙酯和脲的物质的量比为1.0∶1.0∶1.0,催化剂用量为10 mol%(醛物质的量比)。产物结构通过红外、核磁、熔点进行表征,产率最高可达94.7%。     

新型固体磺酸催化合成苹果酯的研究

以活性炭磺化制得新型固体磺酸磺化炭为催化剂,对乙酰乙酸乙酯和乙二醇合成苹果酯的催化工艺进行了系统研究。讨论了酯醇比、催化剂用量、反应时间、带水剂用量对酯化率的影响。最佳反应条件为:n(乙酰乙酸乙酯):n(乙二醇)=1:1.8,催化剂用量为乙酰乙酸乙酯质量的2%,带水剂用量为20mL,反应时间3h。在优化条件下反应,苹果酯收率达到93.1%,选择性接近100%。实验表明,磺化炭是合成苹果酯的优良催化剂,与其他酸催化剂相比,它还具有活性高、用量少、无污染等突出的优点。     

碳基固体酸催化剂的合成及其催化酯化性能

以桃核壳为原料合成了碳基固体酸催化剂。利用乙醇和乙酸的酯化反应为模型反应,考察了不同碳化温度、磺化温度和磺化时间对催化剂活性的影响。 用TG分析催化剂的热稳定性,用SEM及搭载的能谱分析仪EDS考察了催化剂的外貌特征和表面元素分布。结果表明,在300 ℃碳化和98 ℃磺化4.5 h所得的催化剂活性最高,每克碳基固体酸催化剂负载的磺酸基团为2.1 mmol。在反应时间5 h、反应温度70 ℃、催化剂用量为冰乙酸和乙醇混合物总质量的2%和醇酸物质的量比为1.5∶1时,冰醋酸转化率为70.84%。     

基于间苯三酚的磺化碳基固体酸催化剂的制备及其催化油酸甲酯的合成

采用间苯三酚与对苯二甲醛缩聚得到的树脂为碳前驱体,分别以1,4-二氧六环与去离子水为溶剂,以溶剂热和水热法、氯磺酸为磺化试剂制备两种磺化碳基固体酸催化剂。SEM、XPS和TGA等分析表明,以1,4-二氧六环为溶剂合成的TP-A-S催化剂为形貌规整、高酸密度、良好稳定性的球形,并表现出良好的催化性能。将其用于油酸与甲醇的酯化反应,最适宜的条件为:醇油物质的量比10∶1,催化剂用量占原料总质量的2.0%,反应温度70℃,反应时间4h,油酸最高转化率达98.3%。且催化剂循环使用5次后,油酸转化率仍达84.4%。将制备的TP-A-S催化剂用于长链游离脂肪酸与甲醇的酯化反应,转化率高于90%,表现出良好的催化效果。     

常压条件下Pd/C催化邻氯硝基苯加氢反应

用化学还原法制备了活性炭负载Pd、Pt和 Ru共3种贵金属催化剂,在没有添加任何脱氯抑制剂和助剂的前提下,比较研究了3种催化剂在邻氯硝基苯(o-CNB)加氢制邻氯苯胺(o-CAN)反应中的催化性能,发现Pd/C催化剂效果更佳。以Pd/C为催化剂,考察了溶剂种类、反应温度、反应时间和重复使用次数等因素对邻氯硝基苯转化率及邻氯苯胺选择性的影响。实验结果表明:常压条件下,Pd与邻氯硝基苯的质量比为1/2120,反应时间90min,邻氯硝基苯转化率和邻氯苯胺选择性分别可达100%和 87.4%。催化剂在重复使用6次后仍保持较高的活性。该工艺具有反应压力低、催化剂用量少、反应时间短和脱氯少等特点,适合工业化生产。     

葡萄糖催化热解制备左旋葡萄糖酮特性研究

催化热解制备左旋葡萄糖酮(LGO)是生物质制备高值化学品的重要方法。开发了一种新型的金属磺化炭催化剂用于高效制备LGO,并研究了热解温度、催化剂与生物质的比例以及金属盐类型对左旋葡萄糖酮生成的影响,研究表明:金属磺化炭明显促进了LGO的选择性,在Ce-SC催化剂作用下,催化热解温度为300℃、原料/催化剂比例为1∶1时,LGO的含量达到了82%;在Co-SC催化剂作用下,催化热解温度为400℃、原料/催化剂比例为1∶1时,LGO的含量达到了64%。     

用于合成4-(反-4′-正丙基环己基)环己酮催化剂的研究

环己酮衍生物作为一种重要的液晶中间体,其制备方法尤其是催化加氢合成法的研究受到关注。以质量分数55%HNO₃处理的工业椰壳活性炭为载体,采用等体积浸渍与沉积-沉淀结合的方法制备0.9%Au-5%Pd/C-IM-DP催化剂,并应用于选择性加氢制备4-(反-4′-正丙基环己基)环己酮的反应。以环己烷作为溶剂,在反应温度150 ℃和反应压力0.8 MPa条件下反应2 h,原料转化率为98.7%,目标产物选择性达91.2%。相比于单金属5%Pd/C催化剂,0.9%Au-5%Pd/C-IM-DP催化剂具有较高的活性和选择性。通过XRD和TEM等对催化剂组成和形貌进行表征分析,结果表明,Au和Pd均以单金属颗粒形式存在,而Pd和Au之间的氢溢流作用可能是催化剂具有优异性能的原因。     

Fe3O4负载催化剂上双环戊二烯氢甲酰化

采用共沉淀法制备系列铁磁性氧化物负载的钴、铑及钴铑双金属催化剂。研究以三苯基膦改性的Co/Fe₃O₄、Rh/Fe₃O₄和Co-Rh/Fe₃O₄催化剂对双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛的催化性能,并对催化剂进行XRD、FT-IR和TPR等表征。结果表明,Co-Rh/Fe₃O₄催化剂对双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛具有最高的选择性。双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛的过程与反应压力、催化剂与双环戊二烯的质量比、反应温度和溶剂的种类有关。增加催化剂与双环戊二烯质量比和升高温度及压力有利于双环戊二烯的转化和三环癸烷二甲醛选择性,采用极性相对较小的溶剂有利于三环癸烷二甲醛的形成。催化剂重复使用5次,催化活性几乎不变。 在催化剂与双环戊二烯质量比为2∶15、Rh的负载量为1∶100、反应温度140 ℃、反应压力7 MPa和反应时间5 h条件下,双环戊二烯转化率达99%以上,三环癸烷二甲醛选择性达60%以上,进一步延长反应时间至12 h,三环癸烷二甲醛选择性超过90%。     

催化环氧乙烷氢甲酯化的催化体系研究

以Co2(CO)8为催化剂,甲醇为溶剂,在一定CO压力下,催化环氧乙烷氢甲酯化合成3-羟基丙酸甲酯。考察了不同配体、催化剂/配体的摩尔比、温度、CO压力、甲醇用量对环氧乙烷氢甲酯化反应的影响。得到较佳合成工艺条件为:咪唑为配体、n(催化剂)∶n(配体)=1∶1.5、反应温度75℃、反应压力6.0 MPa、V(甲醇)∶V(环氧乙烷)=5∶1。在该优化条件下,环氧乙烷转化率为92.24%,3-羟基丙酸甲酯收率达84.35%。     

四氯化钛离子液体中辛基酚己二酸酯的Fries重排反应

制备了溴代丁基吡啶四氯化钛([Bpy]B r-TiC l4)离子液体,并将其用作溶剂和Lew is酸催化剂催化辛基酚己二酸酯的Fries重排反应,合成出了辛基酚己二双酮。实验结果表明,使用离子液体操作简单,产物易分离提纯。在反应温度为60℃、反应时间为6 h的条件下,重排反应产物的选择性高达100%,收率提高到65%以上。