清洁合成1,6-六亚甲基二异氰酸酯

利用1,6-六亚甲基二氨基甲酸正丁酯(HDU-B)热分解反应清洁合成了1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。通过对HDU-B热分解反应机理的分析和反复实验,自行设计了热分解反应装置,并利用此装置考察了在一定的压力下,反应温度、作为热载体的惰性高沸点溶剂、催化剂等对HDU-B热分解反应的影响。实验结果表明,最佳惰性高沸点溶剂为环烷油,适宜的催化剂有锌、铝和氧化锌及它们之间组合的双组分催化剂。实验还发现,具有弱酸性的Lewis酸金属氧化物和锌对HDU-B热分解反应具有一定的正协同作用。最佳反应条件为:采用锌和氧化锌双组分催化剂,反应温度250℃,真空度0.094MPa,反应时间15min。在此条件下,HDI的收率为81.24%。     

低沸点溶剂加压催化热解制备六亚甲基-1,6-二异氰酸酯

以低沸点氯苯为溶剂,在加压条件下进行了六亚甲基-1,6-二氨基甲酸甲酯(HDC)液相催化热解制备六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)的研究;通过TG-DTG技术对HDC热解过程进行了分析,筛选了催化剂,优化了工艺条件,并通过原位FTIR技术推测了HDC的催化热解机理。实验结果表明,HDC热解制备HDI分两步完成;优化的反应条件为:采用Co2O3催化剂、反应温度230℃、HDC含量为溶剂质量的2.5%、催化剂用量为HDC质量的5%、N2流量为600 mL/min、反应时间3 h,在此条件下,HDC的转化率可达100%、HDI收率可达83%左右。机理研究推测:Co2O3催化剂是通过进攻HDC的氨基甲酸甲酯基团上的C=O双键,最终使酯基断裂形成异氰酸根基团。     

1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯热解产物1,6-六亚甲基二异氰酸酯的分离北大核心CSCD

采用分子蒸馏技术,对1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)热解液中1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和1,6-六亚甲基单异氰酸酯(HMI)进行分离,考察了HDI的热稳定性,优化了模拟热解液的分离工艺条件,并利用~1H NMR,FTIR,GC等分析方法对分离后的产品进行表征及纯度分析。实验结果表明,在常压下,纯HDI在130～150℃保持稳定,160℃时开始聚合,且温度越高、时间越长,HDI热稳定性越差,分离温度应低于160℃;HDI分离的最优条件为:温度80℃、进料速度4 mL/min、HDI/HMI的质量比大于7.5;分离后产品HDI与商品HDI的结构相吻合,采用最优条件对真实热解液进行分离,分离后试样中的HDI纯度接近100%(w),表明分子蒸馏分离实验可以获得高纯度的HDI产品。     

氨基甲酸酯裂解制HDI热力学分析

由六亚甲基二氨基二甲酸甲酯(HDU)裂解合成六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)为一复合反应体系。用基团贡献法计算了该反应体系的反应热、吉布斯自由能变化、化学反应平衡常数。计算数据与文献值及实验结果比较,表明计算结果可靠,对实验室研究及工业化生产都有重要的指导意义。     

无溶剂法合成1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯

研究了甲基苯甲碳酸酯和1,6-六亚甲基己二胺无溶剂法合成1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯的绿色新工艺。建立了适用该反应体系的高效液相色谱定量分析方法,并优化了工艺条件。分析条件为:AgilentZORBAX SB-C18柱,流动相V(乙腈):V(水)=55:45,柱温为25℃,检测波长200 nm,流速0.8 mL/min。最佳工艺条件为:反应温度60℃,反应时间1 h,n(甲基苯甲碳酸酯):n(1,6-六亚甲基己二胺)=2.5:1,该工艺条件下,1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯收率达99.6%。     

1，6-己二氨基甲酸甲酯热分解制备六亚甲基二异氰酸酯的研究

先使1,6-己二胺（HDA）与碳酸二甲酯（DMC）反应生成1,6-己二氨基甲酸甲酯（HDU,中间体）,然后使HDU在催化剂和热载体存在下热分解为六亚甲基二异氰酸酯（HDI）。研究了工艺条件对中间体合成及其热分解反应的影响。结果表明,在催化剂为硝酸铅且n（HDA）／n（硝酸铅）为10,反应温度为75℃,n（DMC）／n（HDA）为8,反应时间为120min的最佳工艺条件下合成中间体,HDU收率为92．3％;在催化剂为氧化锌～氧化铝,热载体为邻苯二甲酸二辛酯,反应压力（真空度）为9．0kPa,反应温度为240℃的最佳工艺条件下热分解HDU,HDI收率为86．1％。     

醋酸锌催化碳酸二甲酯胺解合成六亚甲基二氨基二甲酸甲酯

在醋酸锌催化作用下,对碳酸二甲酯(DMC)胺解合成六亚甲基二氨基二甲酸甲酯的工艺条件进行了优化,并对催化机理进行了推测。结果表明,Zn(OAc)_2对DMC甲氧羰基化具有较好的催化活性,在n(DMC):n(HDA)=6、反应温度353 K、反应时间6 h、n(Zn(OAc)_2):n(HDA)=0.04的反应条件下,HDA转化率达92%,六亚甲基二氨基二甲酸甲酯收率达82%。其催化实质是过醋酸锌中Zn~(2+)与DMC中显电负性的羰基氧配位,并通过电子传递效应,籍此引发DMC中羰基碳的正离子化;然后1,6-己二胺中氮负离子再亲核进攻DMC中的羰基碳正离子,发生加成消去反应,进而得到六亚甲基二氨基二甲酸甲酯。     

ZrO2/SiO2催化合成1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯的研究

制备出一种用于碳酸二甲酯(DMC)和1,6-己二胺反应合成1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)的氧化物型催化剂ZrO2/SiO2,考察了反应温度、时间、催化剂用量及ZrO2负载量对反应性能的影响.当ZrO2负载量为10%时,在己二胺/DMC摩尔比=1/10、催化剂浓度为2 g/100 ml、90℃下反应5 h时,HDC的收率可达39.5%.研究发现,将Zr(OH)4负载在SiO2上,可降低其分解温度,并且高度分散的ZrO2的晶相转变受到抑制.     

非光气法制备1,6-己二氨基甲酸丁酯

用氨基甲酸丁(BC)代替光气作为羰基化试剂,以1,6-己二胺(HDA)为原料、正丁醇为溶剂,在催化剂作用下一步法合成了1,6-己二异氰酸酯的前体1,6-己二氨基甲酸丁酯(BHDC)。考察了催化剂种类和反应条件对 BHDC 合成反应的影响,并指出了反应体系中可能存在的副反应及副产物。实验结果表明,在以硝酸钇为催化剂、催化剂用量为 HDA 质量的5%、n(正丁醇):n(BC):n(HDA)=15:4:1、反应温度180℃的条件下反应5 h,HDA 的转化率接近100%,BHDC 的收率达到85%。用 X射线衍射和 X 射线光电子能谱对硝酸钇催化剂进行了表征,结果显示硝酸钇的晶形、组成、元素化学状态在反应过程中发生了改变,但这些改变没有导致催化剂的活性明显降低。     

非光气法制备HDI工艺研究进展

对非光气法制备六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)的各种技术路线进行综述。重点对氨基甲酸酯热解制备HDI的工艺、催化剂、溶剂及添加剂等进行详细评述,并对HDI清洁生产技术的发展趋势进行展望。     

减二线馏分油催化分解脱酸工艺研究

减二线馏分油是生产润滑油的主要原料,但其中的环烷酸在炼油厂的加工过程中会产生严重的腐蚀问题。采用机械滚球法制备镁铝水滑石催化剂,将其用于中海减二线馏分油催化分解脱酸反应,考察反应条件对催化剂脱酸性能的影响。研究结果表明,镁铝水滑石是一种有效催化分解脱除减二线馏分油中环烷酸的催化剂,通过机械滚球技术制备的镁铝水滑石催化剂具有强度大、孔结构较好等特点,在反应温度为320 ℃、反应时间为60 min、催化剂与原料油质量比为20%、反应压力为0.1 MPa的工艺条件下,中海减二线馏分油的酸值从4.32 mgKOH/g降到0.46 mgKOH/g,能够满足炼油厂在不进行材质升级条件下加工减二线馏分油的需要。     

高效镍基氨分解催化体系中载体作用的研究

 选用无水乙醇为溶剂，采用浸渍法制备了纳米结构的Ni/Al₂O₃、Ni/La-Al₂O₃、Ni/MgO和Ni/TiO₂催化剂，并在常压连续微反装置上分别对其氨分解反应活性进行评价。结果表明，4种负载型镍催化剂的活性顺序为Ni/La-Al₂O₃ > Ni/Al₂O₃ >> Ni/TiO₂ > Ni/MgO。当反应温度为600℃时，Ni/La-Al2O3催化剂上H2的生成速率可达873 mmol/g(Ni)min。对不同Ni负载量的Ni/La-Al₂O₃催化剂进行XRD分析表明，即使Ni负载量高达14%，活性组分在载体上仍然呈高度分散状态。载体对镍基氨分解催化剂的表观活化能具有显著影响。其中，当Ni负载量为3%时，Ni/Al₂O₃、Ni/La-Al₂O₃、Ni/MgO和Ni/TiO₂催化剂的反应活化能分别为108、119、102和120 kJ/mol。当载体相同时，催化剂氨分解活性主要受反应活化能的影响，反应活化能越高，氨分解活性越低。     

含铬分子筛催化环己基过氧化氢分解反应研究

研究了含铬分子筛催化环己基过氧化氢分解制备环己酮（醇）的反应。结果表明，在分子筛质量分数为1％、常压、80℃、反应1h的条件下，Cr-Silicalite-1和Cr-APO-5分子筛催化分解转化率分别达到96．7％和86．8％，环己酮和环己醇总选择性分别为113．4％和117．9％。铬流失是造成含铬分子筛不可逆失活的原因，分子筛骨架中高度分散的六配位铬原子具有较好的催化活性和稳定性。     

乙醇在催化裂化催化剂上催化脱水反应性能的研究

在小型固定流化床反应装置上使用三种不同的催化裂化催化剂进行了乙醇催化脱水制乙烯反应性能的研究，并对其反应化学及反应机理进行了初探。实验结果表明，在反应温度为360℃、进料重时空速为1.25h-1的实验条件下，A，B，C三种催化剂均表现出较好的催化脱水制乙烯反应性能，乙醇催化脱水反应的转化率均大于99%，烃类产物中乙烯体积分数均大于98%，乙烯产率均大于60%；并且催化剂C具有较好的活性稳定性。乙醇在分子筛催化剂上催化脱水反应过程遵循正碳离子机理，较好地解释了主要产物乙烯、丙烯和丙烷的生成机理。     

相转移催化氧化法合成壬二酸的研究

以30%过氧化氢作为氧化剂,在相转移试剂和磷钨酸催化剂作用下催化油酸制备壬二酸,考察了催化剂磷钨酸用量、过氧化氢用量、溶液pH值、相转移试剂用量、反应温度等因素对壬二酸产率的影响。结果表明,最佳合成条件是：每100 g油酸中催化剂磷钨酸用量2 g、30%过氧化氢用量400 mL、相转移试剂用量10 g;溶液pH值5.0~6.2,磷钨酸催化剂重复使用次数不超过3次,反应温度控制在95～105 ℃。在该反应条件下,壬二酸的产率可达到68.4%。     

MTBE裂解制异丁烯催化剂的研究进展

综述了近年来用于 MTBE裂解制异丁烯催化剂的研究进展     

催化动力学分光光度法测定催化剂中的钒

在活化剂柠檬酸存在下 ,基于 V4+对氯酸钾氧化罗丹明 B褪色反应的催化作用 ,找到了使灵敏度最高的最佳吸收波长、酸加入量、氯酸钾用量、柠檬酸用量和最佳反应时间 ,做出了工作曲线。经实验测定十几种干扰离子均无影响 ,其可测范围为 0 .0 5～ 0 .2 0 μg/2 5m L。检测限为 0 .0 5μg/m L,经催化剂样品分析表明 ,该法的相对误差都小于 5%。并对反应机理进行了探讨