4,5-二氢-3-甲基-1-(4-氯-2-氟苯基)-4-二氟甲基-1,2,4-三唑-5(1H)酮的合成工艺研究

以4,5-二氢-3-甲基-1-(4-氯-2-氟苯基)-1,2,4-三唑-5(1 H)酮的钾盐为原料,与一氯二氟甲烷进行N-烷基化反应合成了4,5-二氢-3-甲基-1-(4-氯-2-氟苯基)-4-二氟甲基-1,2,4-三唑-5(1 H)酮。研究了不同原料、碱性试剂用量、反应温度等因素对反应收率的影响,实验结果表明,最佳工艺条件为:n(钾盐)∶n(碳酸钾)=1∶2,m(钾盐)∶m(N-甲基吡咯烷酮)=1∶5,反应温度165℃,在此条件下,产物收率≥56%,质量分数≥95%。     

相转移催化氧化法制备3-甲基-4-硝基苯甲酸

在水、有机相两相体系中,以四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,用KMnO_4选择性氧化2,4-二甲基硝基苯(2,4-DMNB)制备3-甲基-4-硝基苯甲酸。考察了反应条件对产物收率的影响,当反应温度为95℃,反应时间为1h,n(2,4-DMNB):n(KMnO_4):n(TBAB)=1:2．16:0．07时,3-甲基-4-硝基苯甲酸的收率为41%。相同条件下,不加相转移催化剂主要生成4-硝基-1,3-苯二甲酸。从理论上对反应选择性进行了讨论。     

乙醇催化氨化合成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶

通过对HZSM-5分子筛进行金属修饰制得一系列催化剂,考察了该系列催化剂对乙醇催化氨化合成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的性能,其中Pb6-Fe0.5-Co0.5/ZSM-5(n(Si)∶n(Al)=200)催化剂的活性最高。同时考察了反应温度、n(氨气)∶n(乙醇)和停留时间对合成反应的影响。实验结果表明,在Pb6-Fe0.5-Co0.5/ZSM-5(n(Si)∶n(Al)=200)催化剂作用下,乙醇催化氨化反应的适宜条件为:催化剂用量30mL、0.1MPa、450℃、n(氨气)∶n(乙醇)=6∶1、停留时间19.2s;在此条件下,乙醇转化率达100.0%,2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的总收率达到29.0%。催化剂稳定性实验结果表明,反应进行16h后,2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的总收率仍可达23.6%。采用空气氧化法再生催化剂可部分恢复催化剂的活性,反应过程中部分催化剂活性组分被还原和生成积碳是导致催化剂活性下降的原因。     

2-羟基-3-三氟甲基吡啶的合成

以2-氯烟酸为原料,经氟代、水解制备得到目标化合物,收率66.3%。考察了反应时间、反应温度、投料比分别对氟化反应、水解反应的影响。适宜的反应条件为:氟化反应时间为12h,氟化反应温度为60℃,n(2-氯烟酸)∶n(SF_4)=1∶6;水解反应时间为8h,水解温度为70℃,n(2-氯-3-三氟甲基吡啶)∶n(KOH)=1∶2.5。     

4,4′-双(氯甲基)联苯的合成研究

以石油醚为溶剂,无水氯化锌为催化剂,以多聚甲醛、联苯和氯化氢气体为原料,在相转移催化剂存在下进行氯甲基化反应合成了4,4′-双(氯甲基)联苯。最佳反应条件为:n(联苯)∶n(无水氯化锌)∶n(多聚甲醛)∶n(四丁基溴化铵)=1∶1∶2.5∶0.0035,反应温度30℃,反应时间为24 h,收率达82%,纯度为97%。     

6-叔丁基-3-甲基苯酚脱叔丁基制间甲酚

采用常压固定床反应器,对6-叔丁基-3-甲基苯酚(6B3MP)脱叔丁基制间甲酚(MC)的反应进行了研究。考察了ZSM-5沸石、γ-Al2O3和浓硫酸改性γ-Al2O3等固体酸催化剂对该反应的催化性能,筛选出适宜的催化剂,并采用向反应体系中加入乙醇、环己烷和苯等溶剂的方法提高6B3MP的转化率;并考察了溶剂加入量和反应温度等因素对6B3MP脱烷基化反应的影响。实验结果表明,以γ-Al2O3为催化剂、环己烷为溶剂,在n(环己烷)∶n(6B3MP)=4.7～5.0、反应温度250～270℃、液态空速2.4～6.0 h-1的条件下,6B3MP的转化率可达到99.79%,MC的选择性为100.00%。     

负载型铱催化剂催化氯代硝基苯选择性加氢

用等体积浸渍法制备了Ir/γ-Al2O3催化剂,以对氯硝基苯为底物,考察了催化剂的活化温度、反应温度、氢气压力、反应时间等条件对对氯硝基苯加氢反应的影响。实验结果表明,在120℃下活化1.0h得到的Ir/γ-Al2O3催化活性最高,在n(对氯硝基苯)∶n(Ir)=3 000、反应温度50℃、氢气压力0.5MPa、乙醇为溶剂的条件下反应2.5h,对氯硝基苯的转化率和对氯苯胺的选择性均达到100.0%。用该催化剂催化邻、间氯硝基苯加氢,当底物全部转化时,生成邻、间氯苯胺的选择性分别达到99.2%和100.0%,均没有检测到脱氯产物的生成。用该催化剂催化对氯硝基苯加氢反应,催化剂循环使用8次,反应时间延长至5h,对氯硝基苯完全转化,对氯苯胺的选择性仍高达98.2%。     

4-甲基联苯与甲醇择形甲基化合成4，4＇-二甲基联苯Ⅱ．沸石类型、n（SiO2）／n（Al2O3）及磷改性的影响

以4-甲基联苯(4-MBP)与甲醇的烷基化反应为探针，在固定床反应器上考察了不同类型的沸石及不同n(SiO2)／n(Al2O3)的HZSM-5的催化性能。以氢型ZSM-5(n(SiO2)／n(Al2O3)-80)为母体，分别用磷酸氢二铵(AHP)和三苯基膦(TPP)为改性剂，采用浸渍法制备了一系列不同磷担载量的HZSM-5，用XRD、TPD和氮气低温物理吸附等手段对其进行了表征，考察磷担载量对甲基化性能的影响。结果表明，Hβ、HM、Y等具有十二元孔的沸石作为催化剂时，产物中几乎包括了所有的异构体，目的产物4，4‘-二甲基联苯(4，4‘-DMBP)的选择性很低。而以HZSM-5为催化剂，4，4‘-DMBP有一定的选择性；随着n(SiO2)／n(Al2O3)的增加，4-MBP转化率降低，4，4‘-DMBP选择性增加。磷改性可以显著提高4，4‘-DMBP的选择性。     

固体超强碱K/K_2CO_3催化丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯

采用新型固体超强碱3%(w)K/K_2CO_3催化丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯(4MP1),考察了反应温度、反应时间、丙烯进料量、m(丙烯)∶m(催化剂)及催化剂重复使用对反应的影响,研究了催化剂的异构化活性。实验结果表明,在150℃、20 h、丙烯进料量27 g、m(丙烯)∶m(催化剂)=2.7条件下,丙烯转化率为43%,二聚产物的选择性为99.3%,4MP1的选择性为86.3%,反应诱导期为3.3 h,丙烯平均反应速率为0.062 g/(g·h);催化剂可重复使用4次,在重复使用过程中,丙烯转化率、二聚产物的选择性和4MP1的选择性均缓慢下降,反应诱导时间逐渐延长。催化剂的异构化活性占二聚活性的26%,异构化活性较高。     

复合催化剂降解纤维素制备5-羟甲基糠醛

以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)为溶剂,以磺酸型阳离子交换树脂和CrCl_3·6H_2O为复合催化剂,在微波辅助加热条件下采用一锅法降解微晶纤维素制备5-羟甲基糠醛,考察了催化剂加入量、反应温度、反应时间、加水量等反应条件对微晶纤维素降解反应的影响。实验结果表明,当[Amim]Cl用量为2 g、微晶纤维素质量为0.1 g、m(磺酸型阳离子交换树脂)∶m(微晶纤维素)=1∶1、n(Cr Cl_3·6H_2O)∶n(微晶纤维素)=1∶10、反应温度为160℃、反应时间为30 min、加水量为50μL时,微晶纤维素可完全转化,同时总还原糖收率为75.2%,5-羟甲基糠醛收率最高可达53.0%。     

对叔丁基苯酚羟基化反应的研究

采用Fe(OH)3+有机络合剂+H2O2系统,对羟基化法由对叔丁基苯酚(PTBP)制备对叔丁基邻苯二酚(4-TBC)的反应进行了研究。探讨了反应时间、反应温度、催化剂用量、n(H2O2)∶n(PTBP)、溶剂类型等因素对反应的影响。实验结果表明,溶剂类型和n(H2O2)∶n(PTBP)对催化剂的活性影响较大。在PTBP0.80g、n(H2O2)∶n(PTBP)=1.0、乙腈水溶液(乙腈与水体积比2∶1)30mL、Fe(OH)30.05g、邻苯二酚0.05g、反应温度55℃、反应时间60min的条件下,PTBP转化率可达18.5%,4-TBC选择性达89.2%。对反应机理的探索表明,Fe3++H2O2系统中的羟基自由基(.OH)不能对PTBP进行羟基化反应;Fe3++有机络合剂+H2O2系统中以活性铁氧络合物为氧化剂,与有机酚类反应物有良好的反应亲和力,能顺利完成PTBP的羟基化反应。     

固体酸催化合成ε-己内酯的研究 Ⅱ.合成工艺条件的研究

采用混烧法制备了B2O3/γ-A l2O3催化剂,并将其用于以H2O2为氧化剂催化氧化环己酮两步法合成ε-己内酯(ε-CL)。利用单因素实验考察了第一步反应中反应压力、原料配比、催化剂用量和反应时间对过氧丙酸收率和选择性的影响;同时考察了第二步反应中反应温度和时间对ε-CL的收率和选择性的影响。实验结果表明,在第一反应中,当反应压力48.13kPa、n(丙酸)∶n(H2O2)=4∶1、B2O3/γ-A l2O3催化剂用量0.8g、反应时间3h时,过氧丙酸的收率和选择性分别可达到17.08%和27.51%;在第二步反应中,当环己酮用量5.40g、常压、反应温度50℃、反应时间3h时,ε-CL的收率和选择性分别可达到87.72%和95.07%。     

负载型杂多酸催化甲基丙烯醛氧化合成甲基丙烯酸

以超稳Y沸石、葫芦脲-6((C6H6N4O2)6)和SiO2为载体,H2.25Cs0.7Cu0.25As0.1PMo11VO40(简记为PMo11VO40)杂多酸为活性组分,制备了3种负载型杂多酸催化剂,用于催化甲基丙烯醛(MAL)氧化合成甲基丙烯酸(MAA);采用电感耦合等离子发射光谱、傅里叶变换红外光谱、氮吸附、热重-差热分析、程序升温脱附和程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,PMo11VO40/(C6H6N4O2)6催化剂的性能最好,在300℃、停留时间3.0s、n(MAL)∶n(空气)∶n(氮气)∶n(水)=5∶62.5∶12.5∶20的条件下,MAL转化率为83.5%,MAA选择性为89.7%;催化剂酸量的增大有助于提高MAA选择性;适当增大催化剂的比表面积有利于提高MAL转化率。     

催化加氢制备3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺

以高速淬冷法制备的Ni-Mo-Al合金为前体、经活化制得的改性骨架镍为催化剂,催化3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺(NMA)液相加氢制备3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺(AMA)。考察了催化剂用量、反应温度、反应压力对反应的影响,优化了反应条件。在以甲醇为溶剂、60℃、1.0MPa、催化剂用量0.3g(m(催化剂)∶m(NMA)=1∶10)的条件下反应40min,NMA转化率为100%,AMA选择性达99.9%。催化剂循环使用44次,稳定性良好。对该反应的动力学研究结果表明,在NMA浓度低于0.71mol/L时,该反应对于NMA的浓度宏观表现为零级反应;当反应压力为0.5～2.5MPa时,该反应对于反应压力宏观表现为一级反应;该反应的表观活化能约为52kJ/mol。     

微波辐射技术合成3-氯-2-羟基丙磺酸钠

在微波辐射下,以环氧氯丙烷和亚硫酸氢钠为原料、去离子水为溶剂、四丁基溴化铵为相转移催化剂合成了3-氯-2-羟基丙磺酸钠;通过熔点测定和红外光谱分析对产物结构进行了表征;考察了原料配比、催化剂用量、反应温度、微波辐射功率、环氧氯丙烷滴加时间等因素对产物收率的影响。实验结果表明,微波辐射可明显促进3-氯-2-羟基丙磺酸钠的合成,在 n(亚硫酸氢钠):n(环氧氯丙烷):n(四丁基溴化铵)=1∶1.4∶0.0078、反应温度85℃、环氧氯丙烷滴加时间20 min、后续回流7 min、微波辐射功率500 W、微波辐射时间27 min 时,3-氯-2-羟基丙磺酸钠的收率可达85.8%。该方法具有操作简便、反应时间短、产物收率高等特点。     

SrFe2O4应用于苯乙烯选择性催化氧化制苯甲醛

 采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型铁酸锶,利用苯乙烯选择性氧化为探针反应,对其进行了催化活性评价,结果表明,金属原子数的最佳配比为n(Fe):n(Sr)= 2:1,催化活性最高。通过XRD检测,铁酸锶的最佳焙烧温度为973K,揭示了铁酸锶的内部结构和规律性。在常压和催化剂用量0.5g的前提下,最佳反应条件：n(H₂O₂):n(Styrene)=1:1;反应温度343 K;反应时间9h;苯甲醛的选择性达到了65.7%,收率为34.3%。该工艺路线拥有反应条件温和,产物性能优异等优点,为开拓其应用提供了实验数据和科学依据。     

Fe_2O_3-V_2O_5掺杂,Cr_2O_3催化间甲酚甲基化制2,3,6三甲基苯酚

为得到高效低温催化剂,在Fe2O3-V2O5复合氧化物催化剂中添加不同金属氧化物MaOb(MaOb=CeO2,CaO,ZnO,ZrO2,Cr2O3)对其进行改性,制得Fe2O3-V2O5-MaOb催化剂,并将其用于间甲酚甲基化制备2,3,6-三甲基苯酚的反应。实验结果表明,按n(Fe):n(V):n(Cr)=100.0:1.0:0.5的比例添加Cr2O3可有效改善Fe2O3-V2O5催化剂的活性,优化的Fe2O3-V2O5-Cr2O3催化剂制备条件为:焙烧温度450℃、焙烧时间4 h、沉淀剂为25%(w)氨水。采用优化条件下制备的Fe2O3-V2O5-Cr2O3催化剂进行间甲酚甲基化反应,适宜的反应条件为:反应温度330℃、进料液态空速0.53 h-1。在优化反应条件下,间甲酚转化率为99.2%,2,3,6-三甲基苯酚选择性为94.6%。     

整体型海绵镍催化剂催化甲烷部分氧化制合成气

利用电沉积法制得的海绵镍制备了整体型海绵镍催化剂,并将其应用于甲烷部分氧化制合成气反应。考察了原料气配比、反应温度、空速、催化剂床层高径比等工艺条件对整体型海绵镍催化剂催化甲烷部分氧化制合成气反应的影响,并对催化剂进行了扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征。根据研究结果确定优化的工艺条件为:反应温度950℃,空速1.35×105h-1,原料气配比n(CH4)∶n(O2)=1.5,催化剂床层高径比0.75。在此工艺条件下的反应结果:CH转化率约90%,H选择性约80%,CO选择性约90%。     

均匀设计法优化苯一步羟基化制苯酚工艺参数

在单因素研究的基础上 ,用均匀设计法对苯一步羟基化制苯酚的反应条件进行了整体优化。在反应温度 75℃ ,催化剂用量 2 .2g mol,n(C6H6) n(H2 O2 ) =10∶1,H2 O2 浓度为 0 .5 2mol L的条件下 ,反应 2h ,苯的转化率可达 6.18% ,双氧水的转化率和利用率分别可达 87.4%和 89.2 %。