磷铝固体酸催化水杨酸甲酯制备水杨腈的研究

以拟薄水铝石和正磷酸为原料制备Al PO4固体酸催化剂,利用XRD、N2-吸附脱附和NH3-TPD等分析方法对材料的物化性质进行表征,并研究了以水杨酸甲酯与氨气为原料制备水杨腈的催化反应工艺。考察了催化剂焙烧温度、反应温度、水杨酸甲酯空速和原料配比对反应的影响。结果表明,以500℃焙烧的Al PO4固体酸为催化剂,在反应温度为480℃、水杨酸甲酯空速为0. 3 h-1、氨气与水杨酸甲酯的摩尔比为14∶1时,水杨腈收率达到86. 1%。焙烧温度可显著影响Al PO4催化剂表面的酸强度分布,500℃条件下焙烧的催化剂表面存在较多的强酸性位,同时具有较高的催化活性。     

用甲苯合成苯甲腈的研究

研究了3种催化剂对甲苯氨氧化反应的催化性能、反应温度、原料配比和空速对苯甲腈收率的影响。结果表明,V－Cr-Co-B-O/SiO2催化剂具有反应温度低、氨和氧的配比小、生产能力和苯甲腈收率高等优点。当原料配比为甲苯：氨：氧＝1：4．7：3,空速800h^-1及反应温度350℃的条件下,苯甲腈收率可达85．5％。     

Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化甲醇水蒸气重整制氢反应的性能

以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂,用XRD、N_2吸附-脱附、H_2-TPR、NH_3-TPD、CO_2-TPD等方法对其进行表征。在连续流动常压固定床微型反应器上评价Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂对甲醇水蒸气重整制氢反应的催化性能,考察了反应温度、水醇比和质量空速对催化性能的影响,反应结果表明Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂具有较高的催化活性和稳定性,在温度为260℃、水醇摩尔比为1.2∶1、质量空速为3.6h–1的条件下,甲醇的转化率可达99%以上,氢气的选择性为98%以上,一氧化碳的选择性低于2.5%。表征结果显示助剂CeO_2和ZrO_2的加入促进活性组分在载体表面的分散性,影响催化剂的孔结构和酸碱性,增强了催化剂的活性。     

光气法合成邻羟基苯甲腈研究

邻羟基苯甲腈是一种重要的化工中间体,广泛应用于医药、农药、染料、高分子合成等工业生产中。研究了水杨酰胺和光气在甲苯溶液中合成邻羟基苯甲腈的反应,得出最佳反应条件为n(水杨酰胺)∶n(光气)=1∶1.2、反应温度90～100℃、反应时间5 h。经溶剂甲苯回收后,将邻羟基苯甲腈重结晶提纯,产品质量分数为95.1%,收率达92.3%。     

3,4-二氯甲苯氨氧化法制备3,4-二氯苯腈

采用气相氨氧化法,在DN120号催化剂作用下,由3,4-二氯甲苯制备了3,4-二氯苯腈(DCBN).考察了反应温度、物料摩尔比和进料量Qv对反应的转化率、摩尔产率和选择性的影响.确定最佳反应条件为:反应温度400℃、物料摩尔比nDCT∶nNH3∶nair=1∶7∶30、进料量Qv=0.6 mL·h-1.在此条件下,使用DN120号催化剂连续反应300 h,DCBN平均摩尔产率为85.3%.     

邻羟基苯甲腈制备新工艺

以邻氯苯甲腈为起始原料,经过甲氧基化、羟基化,酸化反应等过程制备邻羟基苯甲腈,该方法原料易得、反应条件温和、反应时间短,反应总收率可达78.6%,产品纯度大于98%,适合工业化生产,且明确了反应历程。产物经过核磁表征,结构正确。     

4-甲氧基-3-(3-吗啉-4-基丙氧基)苯甲腈的合成工艺

以异香兰素和盐酸羟胺为起始原料,脱水得到3-羟基-4-甲氧基苯腈;再与N-(3-氯丙基)吗啉经烷基化反应制得4-甲氧基-3-(3-吗啉-4-基丙氧基)苯甲腈。产物结构经IR和NMR表征。经单因素实验,确定合成3-羟基-4-甲氧基苯腈的最优条件为n(异香兰素)∶n(盐酸羟胺)=1∶2,乙腈为溶剂,反应温度为72℃,反应时间6 h,收率为96%;确定合成4-甲氧基-3-(3-吗啉-4-基丙氧基)苯甲腈的最优条件为n(3-羟基-4-甲氧基苯腈)∶n[N-(3-氯丙基)吗啉]=1.0∶1.1,乙腈为溶剂,回流反应6 h,收率为96%。经过两步优化,高产率获得目标化合物,后处理简单,更适合工业化生产。     

水杨酸铵法制备邻羟基苯甲腈的研究

在氨基磺酸和氧化镁存在下,通过水杨酸与氨水反应生成的水杨酸铵和尿素于水杨酸甲酯中反应,可以生成邻羟基苯甲腈。当水杨酸铵量为0.10 mol、氨基磺酸与尿素的量为0.20 mol、氧化镁用量为5 g时,邻羟基苯甲腈的收率可以在86.0%以上。     

水杨酰胺一步法合成邻羟基苯甲腈

研究了水杨酰胺和三光气在甲苯溶液中合成邻羟基苯甲腈的反应,反应条件为n(水杨酰胺)∶n(三光气)＝1.0∶0.4、反应温度100 ℃～105 ℃、反应时间5 h.溶剂甲苯回收后,将邻羟基苯甲腈重结晶提纯,产品质量分数为95.1%,收率达90.6%.     

2-氰基-4'-甲基联苯合成研究

以邻溴苯甲腈、对溴甲苯为原料催化合成2-氰基-4'-甲基联苯,考查了不同催化剂、反应温度及原料摩尔比对产率的影响,结果发现采用三苯基膦醋酸镍搭配氯化锌作催化剂,邻溴苯甲腈摩尔数/对溴甲苯当量摩尔数=1/1.675,在45℃下反应2 h,实验收率较为理想,达84.1%.     

2-氰基-4′-甲基联苯合成研究

以邻溴苯甲腈、对溴甲苯为原料催化合成2-氰基-4′-甲基联苯,考查了不同催化剂、反应温度及原料摩尔比对产率的影响,结果发现采用三苯基膦醋酸镍搭配氯化锌作催化剂,邻溴苯甲腈摩尔数/对溴甲苯当量摩尔数=1/1.675,在45℃下反应2 h,实验收率较为理想,达84.1%。     

微波促进卤素交换氟化反应合成邻氟苯腈的研究

以邻氯苯腈(OCBN)和氟化钾为原料、N,N-二甲基丙烯基脲(DMPU)为溶剂、四苯基溴化膦为相转移催化剂,在微波反应器中通过卤素交换氟化合成邻氟苯腈(OFBN)。考察了加热方式、溶剂及其用量、催化剂、物料摩尔比、温度和时间等对氟化反应的影响,得到的最佳工艺条件为:n(邻氯苯腈)∶n(KF)=1∶3、溶剂V(DMPU)=20 mL、微波功率P=300 W、反应温度为210℃、反应时间为4 h,此时邻氯苯腈转化率达85.8%,邻氟苯腈收率达71.5%。与常规加热相比,微波辐射可以加快卤素交换氟化反应速率,提高产品收率。     

以醋酸和三聚甲醛为原料制备工业合成丙烯酸催化剂的工艺研究

以硼元素为活性成分,采用浸渍法制备了以醋酸和三聚甲醛为原料合成丙烯酸的催化剂。采用低温氮气吸附法(BET)对合成的催化剂进行了表征。考查了活性评价温度,空速及酸/醛摩尔比对催化剂活性的影响。结果表明:反应温度对催化剂催化合成反应的影响较大,当反应温度为420℃、酸/醛摩尔比为3∶1、空速为100h-1、催化效果较好,丙烯酸的收率高达68%。     

[BMIM]HSO4/Al2O3催化剂的制备及其在甘油脱水反应中的应用

采用两步法合成离子液体[BMIM]HSO4,并采用浸渍法制备了[BMIM]HSO4/Al2O3固载型离子液体催化剂,用TG-DTG、BET、SEM等方法对催化剂进行表征。在常压连续流动的固定床反应器中,考察甘油制备丙烯醛的工艺条件,重点考察了反应温度、离子液体的负载量、体积空速对反应的影响及催化剂的稳定性。结果表明,较优条件为：当催化剂为[BMIM]HSO4/Al2O3,负载量为40%、反应温度为300℃、体积空速为6 h-1时,丙烯醛的选择性可达90.22%,甘油的转化率为100%,且催化剂在使用100 h后仍保持75%的收率。     

水杨醛一步法合成邻羟基苯甲腈

以水杨醛为原料一步法生产邻羟基苯甲腈。61.5g(0.5mol)水杨醛、42g(0.6mol)盐酸羟胺和500mLN-甲基吡咯烷酮,110～115℃下反应5h,得产品邻羟基苯甲腈,摩尔收率91.2%,产品含量99%。     

相转移催化合成对苄氧基苯甲腈的研究

以对羟基苯甲腈、氯代苄为原料,四丁基溴化铵为催化剂,合成了对苄氧基苯甲腈.考察了催化剂用量、温度、原料配比和时间对产率的影响.优化条件为:催化剂用量1.5 g,n(对羟基苯甲腈):n(氯代苄)=1.1∶1.0,反应温度为70℃,反应时间为8 h.对苄氧基苯甲腈产率达到89%.     

活性炭负载铁催化剂催化羟基化甲苯制备甲酚研究

以活性炭、十二烷基磺酸铁为原料制备了活性炭负载铁催化剂,采用H_2O_2作为羟基化试剂,进行了催化羟基化甲苯制备甲酚的研究。考察了溶剂种类、催化剂用量、反应时间、反应温度及原料摩尔比对甲苯转化率和甲酚选择性的影响,试验结果表明:在溶剂为乙腈,催化剂用量为0.5 g,反应温度为30℃,甲苯与H_2O_2摩尔比为1∶5,反应时间为4 h条件下,羟基化反应后甲苯转化率为28.96%,甲酚选择性81.25%。同时结合甲苯羟基化的反应过程探讨了羟基化反应机理,为甲酚绿色催化合成工艺放大研究提供技术支撑。     

3-(1/2-萘氧基)邻苯二腈的合成、表征及其性质研究

以3-硝基邻苯二腈、1/2-萘酚为原料,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂、氢氧化锂为催化剂,进行芳环上的亲核取代反应合成了3-(1/2-萘氧基)邻苯二腈,通过1 H NMR,IR对其结构进行表征。测定了两种化合物的紫外及荧光光谱,讨论了酚羟基取代位置不同对性能的影响,结果表明:3-(2-萘氧基)邻苯二腈与3-(1-萘氧基)邻苯二腈相比,紫外吸收波长及最大荧光发射波长均发生一定程度的红移;将温度、时间和原料物质的量比作为反应的影响因素进行正交试验,得到最优反应条件为:3-硝基邻苯二腈与2-萘酚的物质的量比为1∶1,温度35℃,时间50min,产率为81%。     

N-羟基邻苯二甲酰亚胺在离子液体中的合成

研究了以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF6)为反应溶剂进行N-羟基邻苯二甲酰亚胺的合成方法。通过改变反应时间和温度以及反应物配比等条件,确定了反应的较优条件,研究结果表明,以[bmim]PF6为反应溶剂,盐酸羟胺与苯酐摩尔配比为1∶1,在130℃下反应2 h,产率可达89%。该法能简化产物分离,实现了NH-PI的高效绿色合成。     

碳酸乙烯酯与甲醇酯交换反应合成碳酸二甲酯研究

对碳酸乙烯酯(EC)和甲醇酯交换反应进行研究,通过间歇法筛选出甲醇钠作为催化剂时反应效果最佳,在此催化剂基础上进行连续精馏反应,对影响连续精馏反应的温度、空速和催化剂用量等进行了工艺条件优化,得到在釜底温度80℃,EC与甲醇摩尔比为1∶13,催化剂用量0.3%,回流比(L/D)为3∶1,空速1.94 h^-1,提馏段上部进料时,塔底EC转化率达98.7%,乙二醇(EG)选择性达99.9%,塔顶碳酸二甲酯(DMC)含量达28.2%,DMC选择性达99.9%,反应效果较好,为工业化应用提供基础。