锌基催化剂制备及其催化合成碳酸丙烯酯

通过尿素沉淀法制备了以锌基为主要活性组分的不同的复合型氧化物催化剂,考察了尿素与1,2-丙二醇（PG）合成碳酸丙烯酯（PC）反应的催化性能。用XRD,SEM,BET,CO2-TPD等技术对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的强碱性位数量可能是影响催化活性的关键因素, 在此基础上推出碱催化机理：较强的碱强度有利于降低中间产物羟丙基氨基甲酸酯（HPC）转化为PC的活化能。在反应温度170℃,反应时间1h, PG/尿素摩尔比1.5, 0.6g催化剂(尿素质量的2%),反应压力300mmHg的条件下, PC收率高达99.8%.锌/镁1:4催化剂经过五次再生,PC收率降低了2.2%。     

光稳定剂N-三乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯的合成研究

以氮化钠、氯乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯为原料,在溶剂和催化剂的作用下合成了N-三乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯。考察了反应时间、反应温度、催化剂类型和用量以及投料比等对产品收率的影响。结果表明,优化工艺条件为:以四异丙基溴化铵、碘化锌为催化剂,三氯甲烷为溶剂,n(氮化钠)∶n(氯乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯)∶n(四异丙基溴化铵)∶n(碘化锌)∶n(三氯甲烷)=1∶1.15∶0.017∶0.01∶2.5,反应温度50℃,反应时间12h,此条件下N-三乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯收率达94.59%。     

磁性氧化镁催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯的研究

以磁性复合微粒SiO_2/Fe_3O_4为载体,采用浸渍法制备了磁性氧化镁催化剂,并用IR和XRD对其进行表征,考察了催化剂对尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应的影响。以硝酸镁为前驱体,负载量(质量分数)为25%,在600℃下焙烧制得的催化剂催化活性最好。通过对实验结果进行分析,得到最优反应条件:催化剂质量分数(占反应物总质量)1.0%,n(PG)∶n(尿素)=2∶1,反应时间为3 h,反应温度为180℃。在此反应条件下,PC的最高收率达到89.49%。反应为多相催化体系,因催化剂有磁性,在磁场环境下可方便实现催化剂与产物的分离。     

月桂基缩水甘油醚合成工艺的研究

以月桂醇和二氯丙醇为原料,在相转移催化剂四丁基硫酸氢铵(TBAHS)存在下合成了月桂基缩水甘油醚,通过测定产品环氧值的方法来计算产品的收率。采用单因素实验和正交试验相结合,考察了原料摩尔比、碱加入量、反应时间和反应温度等对月桂基缩水甘油醚收率的影响,并用1HNMR和IR等对产物结构进行了表征。正交试验极差和方差分析表明,因素影响大小依次为:原料摩尔比碱加入量反应时间反应温度,在优化工艺条件n(二氯丙醇)∶n(月桂醇)=1.2∶1,n(氢氧化钠)∶n(月桂醇)=2.2∶1,50℃下反应4 h,月桂基缩水甘油醚的收率可达81.3%。     

DL-丝氨酸简便合成

以丙二酸二乙酯(DEM)、冰醋酸、亚硝酸钠为原料合成肟基丙二酸二乙酯(DEOM),n(DEM)∶n(HAC)∶n(Na NO2)=1∶1. 8∶1. 2,反应温度45℃,收率为96. 2%(以丙DEM计)。DEOM与甲醛、催化剂A进行羟甲基化反应,然后与还原剂B进行还原反应,再经水解、脱羧得到DL-丝氨酸,n(DEOM)∶n(CH2O)∶n(催化剂A)∶n(还原剂B)=1. 0∶1. 2∶1. 2∶3. 5,甲醛浓度15%(%),羟甲基化反应温度45℃,还原反应温度100℃,DL-丝氨酸收率为86. 8%(以DEOM计)。     

一步法合成香叶基砜

以香叶醇(geraniol)为底物,醋酸钯〔Pd(OAc)2〕为催化剂,三苯基膦(PPh3)为配体,经Tsuji-Trost反应一步合成了香叶基砜。研究了Pd催化剂和Lewis酸的种类、用量、催化剂和配体摩尔比、溶剂、反应温度和时间对反应收率的影响。较佳的合成条件为:n(geraniol)∶n〔Pd(OAc)2〕∶n(PPh3)∶n(三乙基硼)∶n(苯亚磺酸钠)=1∶0.05∶0.1∶1.1∶1.2,以THF为溶剂66℃反应18h,或以DMF为溶剂80℃反应16h,收率均达93%以上。     

4-甲酰基联苯的合成

以联苯和一氧化碳为原料,Lewis酸为催化剂羰基化合成4-甲酰基联苯,利用红外光谱、核磁共振及液相色谱等方法对产品进行结构表征。考察了催化剂及反应温度等条件对4-甲酰基联苯收率的影响。优惠条件为:以三氯化铝为主催化剂,氯化亚铜为助催化剂,反应温度在45～50℃,反应时间24h,n(联苯)∶n(甲酰氯)=1∶1.5,m(三氯化铝)∶m(联苯)=1.3∶1,此条件下4-甲酰基联苯的收率可达70%。     

ZnCl_2催化尿素与苯酚合成氨基甲酸苯酯反应研究

采用催化剂筛选、正交实验、单因素实验、红外表征等实验手段,对尿素与苯酚合成氨基甲酸苯酯(PC)的反应性能及反应机理进行了研究。结果表明,在以ZnCl_2为催化剂,n(尿素):n(苯酚)=1:36、催化剂用量为物料总质量的1%、反应温度150℃、反应时间9 h的较好反应条件下,PC收率可达64.25%。ZnCl_2催化尿素与苯酚合成PC的反应机理为:尿素与ZnCl_2首先形成新的配位配合物,即ZnCl_2中Zn~(2+)与尿素羰基上的氧进行配位,使碳原子上的正电荷增多,进而碳原子被活化;然后苯酚中显负电的苯氧基作为亲核试剂进攻配合物中羰基碳原子,从而完成亲核取代反应生成目的产物PC。     

Zn(OAc)2/AC催化固定床上CO2与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯及其反应机理

以负载型乙酸锌为催化剂,在固定床上实现了CO₂和1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)反应。考察了不同载体和负载量对负载型乙酸锌催化性能的影响以及反应条件对PC合成反应的影响。结果表明:负载量为40% (质量分数)的Zn(OAc)₂/AC催化性能最好。CO₂与PG合成PC适宜的反应条件为:PG、乙腈和CO₂的摩尔比为1:1.8:11,CO₂ 压力 4.0 MPa,反应温度160 ℃和液空速0.9 h^-1。在此条件下,PC收率和选择性分别为6.3%和49.0%。采用原位红外结合设计实验研究了无水乙酸锌分别与CO₂和PG之间的相互作用,发现CO₂与乙酸锌之间的化学吸附比较弱,而PG与乙酸锌之间的化学吸附较强,能够活化PG。据此推测了乙酸锌催化CO₂与PG合成PC的反应机理。     

锌盐催化尿素和1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

考察了各种锌盐催化尿素和1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)的催化性能。几种催化剂中,氯化锌具有最佳的催化性能。以氯化锌为模板催化剂,考察了反应条件如:反应温度、反应时间和催化剂用量对催化效果的影响。结果表明,在尿素3.0 g、PG 7.62 g、反应温度170℃、反应时间3 h、催化剂用量0.4 g时,PC收率可达到82.9%。傅里叶红外表征进一步说明,催化剂的催化活性与它们活化尿素分解为异氰酸的能力有关;然后,异氰酸与催化剂作用生成中间物种,在PG的作用下最终生成PC。最后,基于以上催化测试和表征结果,提出了尿素和PG反应合成PC可能的催化反应机理。     

碳酸钾催化酯交换合成碳酸二丁酯的研究

研究了碳酸二甲酯（DMC）与正丁醇（n-BuOH）酯交换合成碳酸二正丁酯（DBC）的反应，筛选出合成碳酸二正丁酯的催化剂。考察了物料配比、温度和时间诸因素对反应的影响。结果表明，K₂CO₃具有较好的催化活性和选择性。得出了该反应最佳工艺条件：常压，反应温度140 ℃，反应时间4 h，n(DMC)∶n(n-BuOH)=1∶3。在催化剂用量为原料总质量的1%的条件下，DMC转化率为89.1%，DBC收率为86.9%，DBC选择性为97.6%，甲基丁基碳酸酯（MBC）收率为2.2%，碳酸二异丁酯(DIBC)的收率为70.0%，碳酸二叔丁酯（DTBC）收率为10.3%。     

酯交换法合成碳酸甲乙酯工艺研究

以MgO/SiO2复合催化剂用于碳酸二甲酯与碳酸二乙酯酯交换合成碳酸甲乙酯反应,对其合成工艺进行了初步研究。通过正交实验得出最佳合成工艺条件。在最佳条件下进行验证,产物的收率最高可以达到61.02%且重复性好。     

热塑性聚氨酯防辐射复合材料的性能

通过机械共混法制备了La2(CO3)3,Ce2(CO3)3,Pr2(CO3)3,Nd2(CO3)3/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料,研究了镧系碳酸盐/TPU复合材料的防辐射性能,讨论了添加La2(CO3)3/TPU回收料对其力学性能和屏蔽性能的影响.结果表明,在120 kV的入射管电压下,当镧系碳酸盐用量低于400份时,La2(CO3)3/TPU,Ce2(CO3)3/TPU,Pr2(CO3)3/TPU,Nd2(CO3)3/TPU复合材料的防辐射性能基本相当;当镧系碳酸盐用量超过400份时,Nd2(CO3)3/TPU复合材料的防辐射性能最好.在入射管电压为70～120 kV时,4种镧系碳酸盐/TPU复合材料的防辐射性能随着入射管电压的增加先增强后减弱,在85～105 kV出现峰值;除了Ce2(CO3)3/TPU复合材料以外,随着镧系元素原子序数的增加,其他复合材料的最佳防辐射峰值右移,且范围变宽.添加回收La2(CO3)3/TPU对La2(CO3)3/TPU复合材料的防辐射性能影响不大,只是其力学性能有所下降,但仍然能满足使用要求.     

酯交换合成碳酸二甲酯催化剂研究进展

综述了近年来国内外碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展,重点对金属氧化物催化剂、离子交换树脂和负载型催化剂等多相催化剂的制备和催化性能作了介绍。金属氧化物催化剂在使用过程中可能发生化学变化,催化寿命较短;离子交换树脂对热稳定性较差,不能在高温下长期使用;负载型催化剂活性组分的流失有待解决。尽管存在这些不足,但多相催化剂分离简单,容易实现反应 分离一体化,是今后研究开发的主要方向。     

氟代碳酸乙烯酯合成因素研究

以氯代碳酸乙烯酯(CEC)为原料,在有机溶剂中加入催化剂冠醚和氟化剂氟化钾反应生成氟代碳酸乙烯酯(FEC)。通过对原料氯代碳酸乙烯酯预处理、反应时间、反应温度、物料摩尔比等方面,考察合成反应的进行状态和收率,并在反应过程中取样检测、观察现象。通过气相色谱分析在最佳条件下反应收率为89.8%。     

酯交换法合成碳酸二苯酯热力学和催化剂研究进展

碳酸二甲酯和苯酚酯交换合成碳酸二苯酯是一条绿色的化工合成过程,但该反应的热力学平衡常数小,除采用催化蒸馏反应外,还必须选用合适的高活性和选择性的催化剂。在目前研究的均相有机钛和有机锡比非均相催化剂具有较好的活性和选择性,而且其复合催化剂性能较佳。在此基础上进一步开发研究钛 锡非均相催化剂有可能取得重要进展。     

碳酸亚乙烯酯合成方法的改进

一氯代碳酸亚乙酯在强极性溶剂碳酸亚乙酯溶剂中进行消除反应,合成了碳酸亚乙烯酯,反应产率为50%,反应时间从39h缩短为1h。利用红外光谱、质谱和氢核磁共振谱对产物进行了结构表征。     

碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二月桂酯

用正交实验法,对碳酸二甲酯(DMC)与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯的催化剂,进行了筛选,对反应条件进行了优化,发现K2CO3具有较高的催化活性,得到最佳反应条件为:催化剂碳酸钾(K2CO3)用量为原料总质量的0.5%,n(碳酸二甲酯)∶n(月桂醇)=1∶4,反应时间4 h,反应温度140℃。在该条件下DMC的单程转化率为59.4%,碳酸二月桂酯产率55.3%,甲基十二烷基碳酸酯产率4.1%,碳酸二月桂酯选择性93%,未反应的DMC与月桂醇可以循环使用。     

氟代碳酸乙烯酯的合成工艺研究

以碳酸乙烯酯（EC）为原料,经氯代反应得到一氯代碳酸乙烯酯（CIEC）。然后以氟化钾为试剂,丙酮为溶剂,18-冠醚-6为相转移催化剂进行氟取代反应,合成了一氟代碳酸乙烯酯（FEC）。分别考察了不同条件对产品收率的影响,总产率为63.81%。利用质谱、氢核磁共振谱等对产物进行了结构表征。     

碳酸钾催化酯交换合成碳酸甲戊酯的研究

以负载在Al2O2上的K2CO3为催化剂,研究了正戊醇（n-Pentanol）和碳酸二甲酯（DMC）酯交换合成碳酸甲戊酯（MAC）的反应。考察了K2CO3负载量、催化剂用量、反应时间、反应物摩尔配比对反应结果的影响。实验结果表明,氧化铝负载碳酸钾催化剂具有很好的催化活性。得出的最佳工艺条件：常压,反应温度393K,在反应时间4h,n（DMC）：n（n-Pentanol）=1：1,催化剂用量为原料总重量的2％,K2CO3负载量为Al2O3质量的5％条件下,MAC的选择性为89．1％,MAC的产率为64．2％,DMC的转化率为72．1％。