TiO_2晶型对催化正丁醛自缩合反应性能的影响

正丁醛自缩合合成2-乙基-2-己烯醛(辛烯醛)是2-乙基己醇(辛醇)工业生产中实现碳链增长的关键步骤。采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2催化剂,使用NH_3-TPD、CO_2-TPD、BET和XRD等手段对TiO_2催化剂酸碱性、织构性质和晶相进行了表征,发现锐钛矿型TiO_2催化剂的表面酸位和碱位数量明显高于金红石型TiO_2。活性评价结果表明,锐钛矿晶型TiO_2催化性能优于金红石晶型TiO_2。以TiO_2凝胶在空气气氛下,于400℃焙烧1 h制备的锐钛矿TiO_2为催化剂,正丁醛自缩合反应适宜的反应条件为:TiO_2用量为15.0%(wt),反应温度180℃,反应时间8 h。在此条件下,正丁醛的转化率可达91.1%,辛烯醛的收率和选择性分别为81.6%和89.6%。TiO_2重复使用7次,催化活性无明显下降。采用GC-MS对反应液进行定性分析,确定了反应副产物,探讨了锐钛矿型和金红石型TiO_2催化性能存在差异的原因,并且构建了锐钛矿型TiO_2催化正丁醛自缩合的反应网络。     

La-Al_2O_3催化正丁醛自缩合合成辛烯醛反应

辛醇(2-乙基己醇)是一种重要的增塑剂醇。正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。为克服工业正丁醛自缩合反应因使用强碱水溶液催化剂所带来的设备腐蚀、污染环境、生产成本高等缺点,采用La改性γ-Al_2O_3催化剂(La-Al_2O_3)催化正丁醛自缩合反应。首先研究了制备方法和制备条件对La-Al_2O_3催化性能的影响,发现采用胶溶法、于700℃下焙烧4 h得到的La-Al_2O_3催化性能较好,具有相互匹配的酸碱中心是催化性能较好的关键。以适宜条件下制备的La-Al_2O_3为催化剂,研究了反应条件对正丁醛自缩合反应的影响,得到适宜的反应条件为:催化剂与正丁醛质量比为0.15、反应温度180℃、反应时间8 h。在此条件下,正丁醛的转化率最高达到90.6%,辛烯醛的选择性为91.7%。该催化剂重复使用4次,催化活性无明显下降。通过对反应液进行GC-MS分析,确定了正丁醛自缩合反应体系中的副产物,进而推测了可能的副反应,建立了La-Al_2O_3催化正丁醛自缩合合成辛烯醛的反应网络。     

La-Al2O3催化正丁醛自缩合合成辛烯醛反应

辛醇(2-乙基己醇)是一种重要的增塑剂醇。正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。为克服工业正丁醛自缩合反应因使用强碱水溶液催化剂所带来的设备腐蚀、污染环境、生产成本高等缺点,采用La改性γ-Al₂O₃催化剂(La-Al₂O₃)催化正丁醛自缩合反应。首先研究了制备方法和制备条件对La-Al₂O₃催化性能的影响,发现采用胶溶法、于700℃下焙烧4 h得到的La-Al₂O₃催化性能较好,具有相互匹配的酸碱中心是催化性能较好的关键。以适宜条件下制备的La-Al₂O₃为催化剂,研究了反应条件对正丁醛自缩合反应的影响,得到适宜的反应条件为:催化剂与正丁醛质量比为0.15、反应温度180℃、反应时间8 h。在此条件下,正丁醛的转化率最高达到90.6%,辛烯醛的选择性为91.7%。该催化剂重复使用4次,催化活性无明显下降。通过对反应液进行GC-MS分析,确定了正丁醛自缩合反应体系中的副产物,进而推测了可能的副反应,建立了La-Al₂O₃催化正丁醛自缩合合成辛烯醛的反应网络。     

PVP相转移催化合成辛烯醛

以PVP（聚乙烯吡咯烷酮）为相转移催化剂,在常压下由正丁醛自缩合生成辛烯醛,研究了反应时间、PVP分子量及催化体系（由PVP和氢氧化钠水溶液组成）的配比等对反应转化率和目标产物选择性的影响。实验结果表明,PVP能够显著增加正丁醛在水中的溶解性,并能吸附催化体系中的OH^-进入有机相,提高反应的转化率和选择性。以PVPK25（MW=24000）为相转移催化剂时催化合成辛烯醛较为适宜条件为：在100mL0．5％的氢氧化钠水溶液中,反应组成（正丁醛质量：离子液体质量：氢氧化钠质量）配比为80：1．5：0．5,预热温度为70℃,常压反应25min,正丁醛的转化率和辛烯醛的选择性分别达到98．87％和98．59％。与目前工业上所采用的工艺相比,降低了反应温度和压力,提高了反应速率和辛烯醛选择性。     

H_4SiW_(12)O_(40)/SiO_2催化正丁醛自缩合反应

正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。首先考察了3种杂多酸H3PW12O40、H4SiW12O40和H3PMo12O40对正丁醛自缩合反应的催化性能,发现H4SiW12O40的催化性能最好。其次,利用浸渍法制备了负载型H4SiW12O40催化剂,考察了载体和制备条件对催化剂性能的影响,确定以SiO2为载体,H4SiW12O40负载量为50%(质量分数),在150℃焙烧2 h的制备条件。探讨了反应条件对催化剂性能的影响,确定了适宜反应条件:催化剂与正丁醛的质量比为0.15,反应温度120℃,反应时间6 h。在此条件下,正丁醛的转化率为90.4%,辛烯醛的选择性为89.2%。通过对催化剂进行ICP-AES分析和XRD表征,发现活性组分流失是造成催化剂稳定性差的主要原因。为减缓H4SiW12O40的流失,以[emim]BF4离子液体为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了H4SiW12O40/SiO2催化剂,实验结果表明,催化剂稳定性有一定程度的提高。     

Ni/La-Al_2O_3的制备及催化正丁醛“一锅法”合成辛醇反应性能

辛醇(2-乙基己醇)是重要的基本有机化工原料,其工业生产由丙烯氢甲酰化合成正丁醛、正丁醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛(辛烯醛)、辛烯醛加氢生成辛醇3个反应单元构成。本研究旨在以Ni/La-Al_2O_3为催化剂实现正丁醛顺序自缩合和加氢"一锅法"合成辛醇。首先制备了Ni/La-Al_2O_3催化剂,并考察了制备条件对其催化性能的影响,结果表明Ni/La-Al_2O_3适宜的制备条件为Ni负载量为25%(质量分数),浸渍Ni(NO_3)_2并老化后,于500℃下焙烧4 h,再于550℃还原3 h。在适宜的反应条件下,正丁醛完全转化,辛醇的收率为67.0%。结合XRD和SEM表征发现,γ-Al_2O_3水合是导致Ni/La-Al_2O_3催化剂失活的主要原因之一。     

离子液体相转移催化正丁醛合成辛烯醛

以离子液体为相转移催化剂,在常压下山正丁醛白缩合生成了辛烯醛.研究丫反应时间、离子液体的类型及反应液组成(即正丁醛、离子液体和氢氧化钠水溶液组成)等对反应转化率和目标产物选择性的影响.通过对不同阴阳离子的分析与选择,以[bmim]BF4为相转移催化剂时催化效果较好,并优化各反应条件为:反应液组成正丁醛/离子液体体/氢氧...     

Ni/La-Al2O3的制备及催化正丁醛“一锅法”合成辛醇反应性能

辛醇（2-乙基己醇）是重要的基本有机化工原料,其工业生产由丙烯氢甲酰化合成正丁醛、正丁醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛（辛烯醛）、辛烯醛加氢生成辛醇3个反应单元构成。本研究旨在以Ni/La-Al₂O₃为催化剂实现正丁醛顺序自缩合和加氢“一锅法”合成辛醇。首先制备了Ni/La-Al₂O₃催化剂,并考察了制备条件对其催化性能的影响,结果表明Ni/La-Al₂O₃适宜的制备条件为Ni负载量为25%（质量分数）,浸渍Ni（NO₃（₂并老化后,于500℃下焙烧4 h,再于550℃还原3 h。在适宜的反应条件下,正丁醛完全转化,辛醇的收率为67.0%。结合XRD和SEM表征发现,γ-Al₂O₃水合是导致Ni/La-Al₂O₃催化剂失活的主要原因之一。     

H4SiW12O40/SiO2催化正丁醛自缩合反应

正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。首先考察了3种杂多酸H₃PW₁₂O₄₀、H₄SiW₁₂O₄₀和H₃PMo₁₂O₄₀对正丁醛自缩合反应的催化性能,发现H₄SiW₁₂O₄₀的催化性能最好。其次,利用浸渍法制备了负载型H₄SiW₁₂O₄₀催化剂,考察了载体和制备条件对催化剂性能的影响,确定以SiO₂为载体,H₄SiW₁₂O₄₀负载量为50%（质量分数）,在150℃焙烧2 h的制备条件。探讨了反应条件对催化剂性能的影响,确定了适宜反应条件：催化剂与正丁醛的质量比为0.15,反应温度120℃,反应时间6 h。在此条件下,正丁醛的转化率为90.4%,辛烯醛的选择性为89.2%。通过对催化剂进行ICP-AES分析和XRD表征,发现活性组分流失是造成催化剂稳定性差的主要原因。为减缓H₄SiW₁₂O₄₀的流失,以[emim]BF₄离子液体为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了H₄SiW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂,实验结果表明,催化剂稳定性有一定程度的提高。     

有机官能化介孔催化剂制备及其在正丁醛自缩合制辛烯醛反应中的应用

通过表面接枝法将3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-g-氨丙基三甲氧基硅烷和N,N-二乙基氨丙基三甲氧基硅烷嫁接在MCM-41介孔分子筛表面,制得3种相应有机胺官能介孔固体碱催化剂NH2-MCM, NH2NH-MCM及NR2-MCM,并利用2-氰乙基三甲氧基硅烷对NH2-MCM进行了修饰,制得NH2-MCM-COOH酸碱双功能催化剂,对所制催化剂进行了性能表征,将其用于正丁醛自缩合制辛烯醛反应,研究了催化剂的催化性能. 结果表明,相同反应条件下,3种催化剂中NH2-MCM的催化效果最好,在用量为0.3 mmol胺时反应10 h,辛烯醛产率达70%以上;NH2-MCM-COOH用量为0.15 mmol胺时反应10 h,辛烯醛产率约为NH2-MCM的2倍,表明催化剂表面碱性有机胺基团和酸性基团具有明显的酸碱协同效应,可显著促进正丁醛缩合反应.     

TiO2催化正丁醛自缩合反应机理

为明晰锐钛矿TiO_2催化正丁醛自缩合反应机理,采用原位反应红外分析和探针分子中毒催化剂酸碱活性位相结合的方法对酸碱活性位的作用进行了研究。气态正丁醛在TiO_2表面的吸附及物种变化结果表明,正丁醛分别通过Ti-OH和Ti4+两种活性位吸附在TiO_2表面,进而发生羟醛缩合反应。分别采用NH_3和CO_2作为探针分子中毒TiO_2的酸碱活性位,并评价中毒后催化剂对正丁醛自缩合反应的催化效果,发现TiO_2的酸性位起主要催化作用,而碱性位会促进副反应发生。在此基础上,提出了锐钛矿TiO_2催化正丁醛自缩合的反应机理。     

三氯化铝催化合成甘油类缩醛（酮）的研究

研究了在AlCl3催化下,丙三醇与环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正辛醛、二苯甲酮、苯甲醛等十余种醛(酮)的缩合反应。系统考察了反应时间、醛(酮)与醇的配比、AlCl3的用量及催化剂重复使用等因素对反应的影响,优化了反应条件。结果表明,当醛(酮)与丙三醇物质的量比为1∶1.2,催化剂用量为2g/mol醛(酮),反应2h,转化率可达99.2%,选择性可达100%。证明AlCl3对该缩合反应有较好的催化活性和选择性。     

路易斯酸盐ZnCl_2催化合成甘油类缩醛(酮)的研究

研究了ZnCl_2催化丙三醇与环已酮、丁酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正己醛、正辛醛、二苯甲酮、苯甲醛等10余种醛(酮)的缩合反应。考察了反应时间、醛(酮)与醇的配比、ZnCl_2用量等因素对醛(酮)与醇缩合反应的影响。结果表明,ZnCl_2对醛(酮)与醇的缩合反应有较好的催化性能,选择性一般在94%以上,转化率也在80%以上。     

FeCl3催化合成缩醛(酮)

研究了在FeCl3催化下,乙二醇与环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正辛醛、二苯甲酮、苯甲醛等十余种醛（酮）的缩合反应。考察了反应时间、醛(酮)与醇的配比、FeCl3的用量及催化剂重复使用等因素对反应的影响,优化了反应条件。结果表明,当醛（酮）与乙二醇物质的量比为1∶1.2,催化剂用量为2 g/mol醛（酮）,反应2 h,转化率可达95%以上,选择性可达97%以上。证明FeCl3对该缩合反应有较好的催化活性和选择性。     

KHSO_4催化合成甘油类缩醛(酮)的研究

研究了在KHSO4催化下,丙三醇与环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正辛醛、二苯甲酮、苯甲醛等十余种醛(酮)的缩合反应。系统考察了反应时间、醛(酮)与醇的配比、KHSO4的用量及催化剂重复使用等因素对反应的影响,优化了反应条件。结果表明,当醛(酮)与丙三醇摩尔比为1∶1.2,催化剂用量为2 g/1mol醛(酮),反应2 h,转化率可达90%以上,选择性可达95%以上。证明KHSO4对该缩合反应有较好的催化活性和选择性。     

HZSM-5分子筛催化合成新型七元环缩醛(酮)的研究

研究了HZSM-5分子筛催化1,4-丁二醇与环己酮的缩合反应,系统考察了反应时间、酮与醇的配比、HZSM-5分子筛用量等因素对酮与醇缩合反应的影响。结果表明,当n(酮)∶n(1,4-丁二醇)摩尔比为1∶1.5,催化剂用量为2.5g/1 mol酮,反应2 h,选择性为99.8%,转化率为93.5%,催化剂循环使用四次后,转化率仍在90%以上,说明HZSM-5分子筛对该反应有非常高的催化活性和稳定性。研究HZSM-5分子筛催化1,4-丁二醇与丁酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正辛醛、苯甲醛等八种醛(酮),同样的实验条件下,缩合反应选择性一般在97%以上,转化率也一般在90%以上,表明,HZSM-5分子筛对醛(酮)与醇的缩合反应有较好的催化性能。     

碘掺杂聚苯胺催化合成丁醛1，2-丙二醇缩醛

报道了单质碘掺杂聚苯胺催化剂I2/PAn的制备,采用正交试验探讨了合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的影响因素.实验结果表明,对丁醛1,2-丙二醇缩醛的收率影响最大的是催化剂用量,其次是反应时间、带水剂用量和醛醇物质的量比.碘掺杂聚苯胺催化剂催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的适宜的反应条件是n(正丁醛):n(1,2-丙二醇)=1:1.5,催化剂用量为反应物料总量的0.20%,带水剂环己烷的用量为4 mL,反应时间1.0 h.在优化条件下,产品收率可达73.8%.     

路易斯酸盐ZnCl2催化合成缩醛(酮)的研究

研究了ZnCl2催化乙二醇与环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正己醛、正辛醛、二苯甲酮、苯甲醛等10余种醛(酮)的缩合反应。考察了反应时间、醛(酮)与醇的配比、ZnCl2用量等因素对醛(酮)与醇缩合反应的影响。结果表明,ZnCl2对醛(酮)与醇的缩合反应有较好的催化性能,选择性一般在94%以上,转化率也一般在90%以上。     

路易斯酸盐CaCl2催化合成甘油类缩醛(酮)的研究

研究了CaCl2催化丙三醇与环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正己醛、正辛醛、二苯甲酮、苯甲醛等十余种醛(酮)的缩合反应。考察了反应时间、醛(酮)与醇的配比、CaCl2用量等因素对醛(酮)与醇缩合反应的影响。结果表明,CaCl2对醛(酮)与醇的缩合反应有较好的催化性能,选择性一般在94%以上,转化率也一般在90%以上。     

HAlMSU-W-Y介分子筛催化合成新型七元环缩醛(酮)的研究

研究了HAlMSU-S-Y分子筛催化1,4-丁二醇与环己酮、丁酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正辛醛、苯甲醛等醛(酮)的缩合反应.考察了反应时间、醛(酮)与醇的配比、HAlMSU-S-Y分子筛用量等因素对醛(酮)与醇缩合反应的影响.结果表明,当醛(酮)与1,4-丁二醇摩尔比为1:1.5,催化剂用量为2 g/mol醛(酮),反应2 h,选择性一般在97%以上,转化率也一般在95%以上,表明HAlMSU-S-Y分子筛对醛(酮)与醇的缩合反应有较好的催化性能.