一步法催化氧化环己烯制备己二酸的工艺研究

用“一锅煮”的方法将自制的催化剂400PW/SBA(40)（简记为PW/SBA）用于过氧化氢氧化环己烯制备己二酸的绿色工艺中,该工艺无溶剂化。通过己二酸合成预试验,确定了环己烯和过氧化氢的摩尔比为5.47:1,用正交试验法和单因素实验法优化反应工艺条件,考察了反应时间、催化剂用量、反应温度和加料方式对己二酸收率、纯度的影响。确定出较优工艺条件为：反应时间9h,温度80℃,催化剂用量1.75g,n(H2O2): n(环己烯)=5.47:1(环己烯以5.3ml,0.0497mol 计),反应3.5h后加入另外1/2量的w(H2O2)=30%。通过3次平行实验,己二酸产品的收率可达74.5%,纯度可达99.7%。并对PW/SBA进行表征,得出其氮气吸附等温线和BJH孔容曲线。     

H_3PW_(12)O_(40)催化合成己二酸

以环己烯为原料,w(H2O2)=30%的过氧化氢为氧化剂,在草酸(H2C2O4)作为助剂的条件下,采用磷钨酸(H3PW12O40)作催化剂合成己二酸,结果表明,当n(环己烯)∶n(H3PW12O40)∶n(H2C2O4)∶n(H2O2)=100∶1∶1∶538,反应温度为92℃,反应时间为6h时,己二酸的收率可达70 1%。讨论了H3PW12O40加入量、环己烯加入量、过氧化氢加入量、反应时间、反应温度等因素对反应的影响。     

SBA-15分子筛负载磷钨酸催化合成己二酸

采用SBA-15分子筛等体积浸渍负载磷钨杂多酸制备了PW/SBA-15催化剂,应用XRD、DSG-TGA等对催化剂结构进行分析和表征。结果表明,SBA-15分子筛在负载磷钨酸后,磷钨杂多酸完全引入到SBA-15分子筛的骨架结构中,其稳定性大幅增加。同时采用"一锅煮"的方法用过氧化氢氧化环己烯制得己二酸,运用正交试验法和单因素实验法对催化剂性能进行评价。结果表明,催化剂用量1.75 g、反应时间9 h、反应温度80℃、n(H_2O_2)∶n(环己烯)=5.47∶1,反应开始加入13.75 mL的H_2O_2,4 h后再加入13.75 mL的H_2O_2条件下合成的己二酸收率和纯度最高。     

磷钨钼杂多酸催化氧化环己醇清洁合成己二酸

以自制H3PW6Mo6O40·nH2O为催化剂,在无有机溶剂、相转移催化剂的情况下,用过氧化氢氧化环己醇合成己二酸。探讨了催化剂用量、过氧化氢用量、反应时间、反应温度对反应的影响。在优化条件下,即n(环己醇)∶n(磷钼钨杂多酸)∶n(过氧化氢)=100∶0.15∶500,在120℃反应8h,己二酸的分离收率达82%。     

酸铵催化H2O2氧化环己烯合成己二酸

以（NH4）5[H2（WO4）6]·H2O为催化剂,用H2O2氧化环己烯合成己二酸。探讨了催化剂用量、H2O2用量、反应温度和时间等条件对反应的影响。在优化工艺[n（环己烯）：n（H2O2）cn（钨酸铵）=100：440：1,反应温度为92℃,反应时间6h]条件下,己二酸分离收率可达81．4％,纯度为99．8％。催化剂重复使用3次,己二酸收率稳定。     

酸铵催化H_2O_2氧化环己烯合成己二酸

以(NH_4)_5[H_2(WO_4)_6]·H_2O为催化剂,用H_2O_2氧化环己烯合成己二酸。探讨了催化剂用量、H_2O_2用量、反应温度和时间等条件对反应的影响。在优化工艺[n(环己烯):n(H_2O_2):n(钨酸铵)=100:440:1,反应温度为92℃,反应时间6h]条件下,己二酸分离收率可达81.4%,纯度为99.8%。催化剂重复使用3次,己二酸收率稳定。     

磷钨酸催化合成苯甲酸

以苯甲醛为原料,质量分数为30%的过氧化氢为氧化剂,在没有任何有机溶剂存在的情况下,采用磷钨酸(H3PW12O40)作催化剂来合成苯甲酸,实验结果表明,当n(苯甲醛)∶n(H3PW12O40)∶n(H2O2)=100∶0.7∶350,反应温度为75℃,反应时间为4h时,苯甲酸的收率可达83.46%;同时本文还讨论了H3PW12O40加入量、过氧化氢加入量、反应温度以及反应时间等因素对反应的影响。     

活性炭负载杂多酸催化氧化环己醇合成己二酸

以活性炭负载杂多酸(H3PW12O40/C)为多相催化剂,用30%(质量分数,以下同)过氧化氢催化氧化环己醇合成己二酸。较系统地研究了催化剂用量、过氧化氢用量及反应时间对产品收率的影响。实验结果表明:催化剂用量为反应物质量的0.3%,30%过氧化氢用量与反应物质量比为6∶1,在回流温度下进行催化氧化反应8 h,己二酸的产率可达88.1%。     

表面活性剂型过氧钨酸盐催化合成己二酸

对清洁合成己二酸反应中的钨酸盐催化剂进行了改性,制备了一种含长碳链的亲油性钨过氧酸盐双功能催化剂[C7H7C12H25(CH3)2N]2W2O3(O2)4,通过元素分析、重量法、化学滴定、TG-DSC和IR光谱对催化剂的组成和结构进行了表征。与已报道的钨酸盐类催化体系相比,该配合物在温和的、不需助催化剂的条件下,能有效地催化w(H2O2)=30%双氧水氧化环己烯、环己醇、环己酮和1,2-环己二醇生成己二酸。以环己烯作底物,讨论了催化剂用量、反应温度、时间、H2O2用量4个因素对反应的影响,得到的较佳合成条件(以100 mmol环己烯计)为:反应温度90℃,反应时间12 h,n(环己烯)∶n(催化剂)∶n(H2O2)=100∶1.2∶538,己二酸收率可达85.8%。同样条件下,催化剂对1,2-环己二醇、环己醇和环己酮的活性分别为88.5%、58.3%和52.0%。     

磷钨酸掺杂聚苯胺催化合成丁醛乙二醇缩醛

以自制的磷钨酸(H3PW12O40)掺杂聚苯胺(PAn)H3PW12O40/PAn为催化剂,以丁醛和乙二醇为原料合成丁醛乙二醇缩醛,探讨了磷钨酸掺杂聚苯胺催化剂对缩醛反应的催化活性,用正交实验法研究了原料量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:磷钨酸掺杂聚苯胺是合成丁醛乙二醇缩醛的良好催化剂,在n(丁醛):n(乙二醇)=1.0:1.1,催化剂用量为反应物料总质量的0.75%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h的优化条件下,丁醛乙二醇缩醛的收率可达84.1%。     

含钨化合物催化合成己二酸研究进展

己二酸是重要的化工中间体。己二酸的传统合成方法是用硝酸氧化KA油（环己醇和环己酮的混合物）或环己醇。该方法会产生大量的氮氧化物（N2O）和废酸,严重污染环境。本文介绍了以含钨化合物为催化剂,催化合成己二酸的研究进展。以钨酸钠、钨酸、三氧化钨或磷钨酸为催化剂,用过氧化氢可以直接氧化环己烯或环己醇、环己酮合成己二酸,含钨化合物表现高的催化活性。这些工艺不会对环境造成污染,是清洁合成已二酸的可行性方法。     

合成己二酸工艺研究进展

己二酸是一种极其重要的石油化工原料和有机合成中间体,近年来全球的消费量呈现出稳定的增长趋势。由于传统生产工艺存在环境污染等问题,其绿色合成方法备受研究者的关注。本文主要综述了近年来国内外采取不同的原料及催化体系清洁合成己二酸的最新研究进展,重点介绍了以环己烷、环己醇、环己烯及丁二烯等为原料,以分子氧、过氧化氢或臭氧为氧源,采用不同的催化体系合成己二酸的工艺路线,并分析了各种方法的优缺点。研究结果表明,在这些方法中,采用环己烷为原料,一步绿色催化合成己二酸的工艺路线具有很好的应用前景,是未来工业化的最佳方法和思路。     

分子氧一步法氧化环己烷合成己二酸技术进展

传统的环己烷两步法生产己二酸工艺过程复杂,反应条件苟刻,能量消耗较高,且产生大量有害的NOx气体,污染环境。而以分子氧为氧化剂、环己烷为原料一步法直接合成己二酸具有工艺流程短、氧化剂廉价易得、工艺绿色环保等优点,被誉为是最有希望实现己二酸绿色生产的技术之一。根据催化体系的不同从均相催化和多相催化两个维度概述分子氧一步法氧化环己烷合成己二酸的技术进展,内容涵盖可溶性金属催化法、有机小分子催化法、分子筛催化法以及负载金属催化法等,并对各合成方法的优缺点进行对比说明。     

合成己二酸研究进展

介绍了传统上以环己醇和环己酮混合物为原料的硝酸氧化法合成己二酸的缺点,叙述了丁二烯羰基化法、环己烯氧化法、环己酮／环己醇氧化法以及生物合成法合成己二酸的研究进展。认为环己烯过氧化氢氧化法以及生物合成法,是己二酸洁净生产的研发方向。     

Highly dispersed metal incorporated hexagonal mesoporous silicates for catalytic cyclohexanone oxidation to adipic acid

Adipic acid is a dicarboxylic acid of great industrial importance, mainly used in the production of nylon-6,6 and polyurethane. The use of nitric acid as an oxidant in the industrial production of adipic acid poses significant carbon footprint to the environment. Clean adipic acid synthesis methods using a heterogeneous catalyst with H₂O₂ as oxidant and water as solvent have potential advantages of low catalyst cost, easy synthesis and recovery, cleanness and environmental protection. In this work, hexagonal mesoporous silicate materials were synthesized by a sol-gel method and evaluated for cyclohexanol/cyclohexanone oxidation to adipic acid. The physical and chemical properties of Fe-HMS were characterized by XRD, HR-TEM, BET and UV-Vis. The experimental results showed that Fe-HMS materials show pore sizes ranging from 2-3 nm. W- and Mo-based polyoxometalates were also evaluated and compared to the Fe-based HMS catalysts. To improve the adipic acid yield, the influence of the transition metal as well as the effect of metal loading, reaction temperature and catalyst amount on the catalytic performances of Fe-HMS have been investigated in details. When Si/Fe atomic ratio = 100, Fe-HMS catalyst shows the highest activity, with a cyclohexanone conversion of 92.3% and adipic acid selectivity of 29.4%. The reaction pathway of cyclohexanone oxidation was further proposed based on experimental data.     

己二酸合成工艺研究进展评述

介绍了己二酸的性质、用途、市场前景和生产现状,介绍了己二酸的4种主要合成工艺：KA油法、C4烯烃法、生物法和环己烯法等,分析了这些工艺的现状和优缺点。根据己二酸行业现状及其合成工艺现状,展望了己二酸合成工艺的发展趋势,建议大力研发生物法和以臭氧为氧化剂的环己烯法等迎合未来发展趋势的新型的己二酸合成工艺。     

Highly dispersed metal incorporated hexagonal mesoporous silicates for catalytic cyclohexanone oxidation to adipic acid

Adipic acid is a dicarboxylic acid of great industrial importance, mainly used in the production of nylon-6,6 and polyurethane. The use of nitric acid as an oxidant in the industrial production of adipic acid poses significant carbon footprint to the environment. Clean adipic acid synthesis methods using a heterogeneous catalyst with H₂O₂ as oxidant and water as solvent have potential advantages of low catalyst cost, easy synthesis and recovery, cleanness and environmental protection. In this work, hexagonal mesoporous silicate materials were synthesized by a sol–gel method and evaluated for cyclohexanol/cyclohexanone oxidation to adipic acid. The physical and chemical properties of Fe-HMS were characterized by XRD, HR-TEM, BET and UV–Vis. The experimental results showed that Fe-HMS materials show pore sizes ranging from 2–3 nm. W- and Mo-based polyoxometalates were also evaluated and compared to the Fe-based HMS catalysts. To improve the adipic acid yield, the influence of the transition metal as well as the effect of metal loading, reaction temperature and catalyst amount on the catalytic performances of Fe-HMS have been investigated in details. When Si/Fe atomic ratio = 100, Fe-HMS catalyst shows the highest activity, with a cyclohexanone conversion of 92.3% and adipic acid selectivity of 29.4%. The reaction pathway of cyclohexanone oxidation was further proposed based on experimental data.     

Dawson结构磷钨酸铝催化剂的制备、表征及其催化合成己二酸

利用复分解法制备出Dawson结构磷钨酸铝AlH₃P₂W₁₈O₆₂·nH₂O催化剂,以30% H₂O₂为氧源,催化氧化环己酮合成了己二酸.采用FT-IR、SEM、XRD、EDS对催化剂进行表征.用正交实验法优化反应工艺条件,考察了反应时间、催化剂用量、反应温度和催化剂重复套用次数等因素对己二酸收率的影响.确定较优工艺条件为:w(催化剂)= 7.6%(基于环己酮质量),n(环己酮):n(30%H₂O₂)=100:450,反应时间6.0h,反应温度105℃.通过3次平行实验,己二酸平均收率为91.4%.催化剂重复使用5次,己二酸收率仍可达72.3%.