苯乙烯环氧化反应的研究

以分子氧为氧化剂,异丁醛为共还原剂、醋酸钴为催化剂,苯乙烯可被氧化成环氧苯乙烷和苯甲醛。为了得到高产率的产品环氧苯乙烷,采用响应曲面法(RSM)考察了醛用量、催化剂用量、溶剂比对反应结果的影响,得到最佳反应条件下产品的总得率为72.9%,环氧苯乙烷和苯甲醛的选择性分别为53.1%和20.7%,并建立了相应的预测模型。根据实验结果,进一步计算了苯乙烯氧化反应的活化能,生成环氧苯乙烷和苯甲醛的活化能分别为34.69 k J/mol和38.23 k J/mol,表明低温有利于提高环氧苯乙烷产品的选择性。     

无溶剂法制环氧苯乙烷的工艺研究

无溶剂条件下,以苯乙烯为原料、双氧水为氧化剂、自制的负载型磷钨杂多酸季铵盐为催化剂制备环氧苯乙烷。通过单因素实验和正交实验探讨了反应时间、反应温度、物料比、催化剂用量、助剂用量等因素对合成反应的影响,得到了较佳的环氧苯乙烷合成条件:反应时间为6.5 h,反应温度为55℃,n(苯乙烯)∶n(过氧化氢)=1.5∶1.0,催化剂16 g,助剂2.5 g,苯乙烯100 mL(91 g)。苯乙烯转化率可达78%,环氧苯乙烷选择性可达89%。     

一种环氧苯乙烷合成新工艺

提出以MgCO3在700℃焙烧制得的MgO为催化剂,双氧水为氧化剂催化氧化苯乙烯合成环氧苯乙烷的新工艺。优化得到较佳工艺条件为:苯乙烯为0.47 mL(4.0 mmol),n(H2O2)∶n(苯乙烯)=6∶1,V(乙腈)∶V(苯乙烯)=10∶1,MgO为50mg,NaOH为10 mg,反应温度为60℃,反应时间为10 h。在此条件下,苯乙烯转化率达95.0%,环氧苯乙烷选择性达92.0%。     

Dawson型磷钨杂多盐催化氧化苯乙烯制苯甲醛

考察了在丙酮中以过氧化氢为氧化剂,二缺位Dawson型杂多化合物K10Na2H2P2W16O60为催化剂氧化苯乙烯合成苯甲醛的反应。发现该工艺中主要生成苯甲醛,少量副产物是环氧苯乙烷和苯乙醛等。在催化剂、苯乙烯、过氧化氢摩尔比为1∶100∶300的条件下,65℃反应10 h,苯乙烯转化率达95.4%,苯甲醛选择性为95.6%。该工艺产物分离简便,不使用含氯原料和有害的重金属,苯甲醛可达食品级标准。     

Co~(2+)-NaX催化苯乙烯氧气氧化机理的研究

对Co2+-NaX催化苯乙烯氧气氧化进行实验研究,采用气相色谱-质谱联用确定其产物的组成。分别以不同产物为原料在该条件下进行催化氧化实验,确定了苯乙烯氧化平行-连串反应网络,即在该体系下苯乙烯氧化主要发生两类平行反应,一反应是苯乙烯环氧化为环氧苯乙烷;另一反应是苯乙烯氧化裂解生成苯甲醛和甲醛,苯甲醛能够部分氧化生成苯甲酸,而大部分甲醛则被深度氧化为CO2和H2O。并对苯乙烯氧气氧化反应机理进行探讨。     

温和条件下DMF催化苯乙烯空气环氧化的研究

不加任何其他催化剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)既为溶剂又为催化剂,在温和条件下催化苯乙烯的空气环氧化反应.探讨了反应温度、反应时间、反应介质及不同的氧化剂对苯乙烯的环氧化效果的影响.结果表明,反应温度对选择性生成环氧苯乙烷的影响较大,低温不利于反应的进行,但是温度过高,有部分的苯乙烯会发生聚合;随着反应时间的延长,转化率缓慢增加,环氧苯乙烷的选择性变化不大;同时对比了其他氧化剂如过氧化氢、次氯酸钠、叔丁基过氧化氢和纯氧等氧化苯乙烯的实验结果,发现空气明显优于另外几种氧化剂.以空气为氧源,DMF为溶剂,控制110℃反应4 h,苯乙烯的转化率和选择性分别达到了12.6%和72.6%.     

温控两相聚合型离子液体-纳米金催化苯乙烯环氧化反应

针对环氧苯乙烷制备过程中存在催化剂回收困难、催化剂活性低等缺陷,本文利用温控两相离子液体的"高温均相反应、低温两相分离"的特点及聚合物大分子在反应体系中性能稳定、不易流失的优点,结合过渡金属的高效催化能力设计合成出一种具有温控两相功能、催化活性高、流失量小、易回收的聚合型离子液体-纳米金催化剂。其催化苯乙烯环氧化反应结果显示:聚合离子液体-纳米金催化剂具有催化活性高、流失量小、回收方便的优点,苯乙烯的转化率为97.8%,环氧苯乙烷的选择性为81.9%。     

氧气压力对钴基催化剂催化苯乙烯环氧化的影响

采用浸渍法制备CoO_x/SiO_2、CoO_x/Al_2O_3、CoO_x/改性高岭土催化剂,在苯乙烯环氧化反应中评价催化剂活性,并考察氧气压力对催化剂活性的影响。采用XRD、SEM对催化剂进行表征。结果表明,CoO_x/改性高岭土催化剂活性最高,且稳定性良好。氧气压力为(0.1～2.0) MPa时,随着氧气压力的增加,CoO_x/改性高岭土和CoO_x/Al_2O_3催化剂上,苯乙烯转化率提高,环氧苯乙烷选择性先增后降;CoO_x/SiO_2催化剂上,苯乙烯转化率提高,环氧苯乙烷选择性降低。适当增加氧气压力促进环氧苯乙烷的生成,但过高的氧气压力导致副产物的产生,氧气压力1.0 MPa最佳。每30 min向反应体系补充氧气至初始压力,苯乙烯转化率上升,环氧苯乙烷选择性小幅度下降。随着充压次数的增加,苯乙烯转化率增大,环氧苯乙烷选择性下降。     

Sn/MgAlLDO的制备、表征及其催化性能研究

通过焙烧浸渍重构制得含Sn的镁铝层状双氢氧化物,经焙烧制得负载Sn的复合金属氧化物Sn/MgAl LDO,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附等技术对其结构进行了表征.研究了其对苯乙烯环氧化制环氧苯乙烷反应的催化性能.考察了Sn含量、载体镁铝比例、焙烧温度对样品催化性能的影响,结果表明,当Sn掺杂量为2wt％,镁铝比为5:1,焙烧温度为400℃时的Sn(2)/LDO(5)-400对苯乙烯环氧化制环氧苯乙烷具有比较好的催化活性.70℃,0.015 mol苯乙烯,0.075 mol 30wt％H2 O2,20 mL乙腈,10 mL乙醇和3 g催化剂,反应6 h时,苯乙烯的转化率达到95.37％,环氧苯乙烷选择性达到97.23％,循环使用4次后催化剂对苯乙烯的转化率仍能达到91.26％,环氧苯乙烷选择性为94.89％.     

香料中间体环氧苯乙烯的相转移催化法合成

在中等强度酸度下,季铵表面活性剂和金属化合物相转移催化苯乙烯和双氧水反应生成环氧苯乙烯,双氧水的转化率为97％,其中选择性环氧化率为70％。     

Bi - MSU -4介孔分子筛催化过氧化氢氧化苯乙烯

采用Tween - 40为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,硝酸铋为铋源,在常温、常压条件下合成Bi - MSU -4介孔分子筛,并用于苯乙烯催化氧化反应.热力学计算表明,苯乙烯催化氧化反应为不可逆反应.在半间歇反应釜进行单因素及正交实验,结果表明,反应最佳温度(80 ～90)℃,过氧化氢与苯乙烯物质的量比为3.37:1,甲醇...     

Bi_2 SiO_5/SiO_2催化剂上苯乙烯制苯甲醛催化性能研究

以甲醇为溶剂、过氧化氢为氧化剂,考察Bi_2SiO_5/SiO_2催化氧化苯乙烯制苯甲醛的反应温度、反应时间和V(苯乙烯):V(过氧化氢)对氧化反应的影响。通过动力学数据和模型分析,进行模型筛选及参数拟合,发现以过氧化氢和甲醇吸附形成五元环结构,苯乙烯吸附在活性位上,表面反应为控制步骤时,导出模型较好符合苯乙烯氧化制备苯甲醛的实验数据。     

新型多酸-有机亚胺-分子筛杂化材料的氧化催化性能

利用3-氨基丙基三甲氧基硅修饰的SBA-15、苯甲醛以及过渡金属单取代Keggin型杂多酸盐(SiNiW11)合成了一系列有序介孔二氧化硅杂化材料(SiNiW -Schiff-SBA-15).通过对杂化材料进行表征,证明SiNi11的Keggin单元以及希夫碱配体在负载之后结构保持完整,并研究了杂化材料的形貌和表面物理...     

直接合成Nb-SBA-15催化氧化苯乙烯

用直接合成法制备Nb-SBA-15介孔分子筛,并用XRD、BET、FT-IR和DTA测试手段对其进行分析。结果表明,Nb-SBA-15仍保留高度有序的介孔结构。以质量分数30%的H2O2为氧化剂,丙酮为溶剂,对Nb-SBA-15催化氧化苯乙烯反应进行了研究,试验得到较适宜工艺条件为:反应温度为70℃,反应时间为10 h,催化剂用量为原料质量的10.0%,n(苯乙烯)∶n(H2O2)∶n(丙酮)=1∶2∶2,苯乙烯的转化率可达43.21%,苯甲醛的选择性为94.32%。     

苯乙烯臭氧化一步法合成苯甲醛的研究

两性离子是臭氧化反应过程的活性中间体,本实验采用水或有机胺捕获苯乙烯臭氧化生成的两性离子,不经臭氧化物中间体及传统的还原分解反应一步法合成苯甲醛。考察了溶剂种类、溶剂用量、反应温度、臭氧流量和添加剂种类等因素对反应的影响。实验结果表明,水捕获两性离子的活性大于有机胺,不同有机胺的反应活性不同：三乙胺>三正丁胺>三正辛胺,叔胺>仲胺。较佳的反应条件(以0.05 mol苯乙烯计)为：溶剂丙酮25.0 mL,反应温度0~5℃,臭氧流量200 mL•min-1,n(水)：n(苯乙烯)=3:1。在该条件下,重复实验三次,所得苯甲醛的平均收率为96.5%。     

含Bi中孔分子筛(Ⅱ)苯乙烯氧化反应机理及条件的优化

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,硝酸铋为铋源,在弱碱性的条件下用水热法合成了Bi-Si中孔分子筛,该分子筛在苯乙烯催化氧化制苯甲醛的反应中具有很好的催化活性.通过改变溶剂的种类及用量、反应时间、反应温度、双氧水浓度、催化剂用量,获得了较佳反应条件,结果表明：在以25 ml甲醇为溶剂,以4.5 ml H₂O₂（30％）为氧化剂,苯乙烯用量1.5 ml,催化剂用量0.075 g,80 ℃反应2 h的条件下,苯乙烯转化率43.1％,苯甲醛选择性73.5％,苯甲醛产率达到31.7％,同时对可能的苯乙烯氧化反应机理进行了推测.     

苯甲醛与甘油在二氧化硅负载的磷钨酸催化剂上的缩合反应

针对磷钨酸比表面积小和不易回收利用等缺点,采用溶胶-凝胶法制备了不同磷钨酸负载量的H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂,用XRD和N2-吸附对H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂进行了表征,研究了在苯甲醛和甘油缩合反应中的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、磷钨酸的负载量、催化剂用量和反应时间的影响。结果表明,H3PW12O40/SiO2固体酸是平均颗粒在(20.9～26.4)nm的无定形催化剂,在苯甲醛甘油缩醛的合成中具有高活性和高稳定性。最佳条件:焙烧温度500℃,H3PW12O40负载质量分数10%,催化剂用量0.5 g,n(苯甲醛)∶n(甘油)=1∶1.1、甲苯15 mL,反应时间2.0 h。最佳条件下,苯甲醛转化率达99.2%。H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂独特的Keggin阴离子结构和表面酸中心、高比表面积和准液相在苯甲醛和甘油的缩合中具有重要作用。     

氯化锡催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以环境友好试剂氯化锡为催化剂,对苯甲醛与乙二醇的缩合反应进行了研究,考察了该绿色催化剂的用量、醛醇摩尔比、带水剂等因素对苯甲醛乙二醇缩醛收率的影响。实验结果表明,氯化锡有较好的催化活性。在回流条件下,催化剂用量约占醛用量的2.83%质量分数,醛醇物质的量的比为1：1.5,带水剂环己烷的用量为5mL时,反应90min,苯甲醛与乙二醇缩醛收率达77.3%。     

磷钨酸盐催化选择性氧化苯甲醇合成苯甲醛的研究

通过两步法合成了两种磷钨酸盐催化剂,并利用13CNMR、1HNMR、IR、XRD等技术对催化剂进行了表征.表征结果显示,磷钨酸盐均具有磷钨酸的Keggin型结构.将该催化剂用于催化氧化苯甲醇的反应,以30%H2O2为氧化剂,分别考察了含不同阳离子的磷钨酸盐、反应时间、反应温度、催化剂用量和H2O2用量对反应的影响.结果...