新型绿色硝化剂N205的电化学合成研究进展

对N2O4氧化和HNO3脱水两种电合成N2O5的方法进行了综述,通过分析电解过程的电流效率、比能、电流密度和化学收率比较了这两种方法的优缺点。隔膜和电极作为电解槽的两个关键技术直接影响电解过程的电流效率和比能,评价了适合该电解体系的隔膜和电极材料,并展望了N2O5未来的研究方向及前景。     

N2O5在硝化甘油合成中的应用

以N2O5为硝化剂,缩水甘油为原料,通过考察工艺条件对硝化过程的影响,研究了硝化甘油的绿色合成过程.实验结果表明,H-ZSM-5分子筛具有较好的催化性能;适宜的催化剂浓度为15 g·L-1,N2O5/缩水甘油的摩尔比为31,反应温度为15 ℃,在此条件下反应4 h,硝化甘油的选择性达100%,收率达91.1%.     

无水硝酸中N2O4和N2O5含量的分析

采用滴定法和滴定与核磁共振(NMR)谱相结合的方法分析了N2O4N2O5HNO3体系各组分的含量,并对滴定法和滴定与NMR谱相结合法的分析结果进行了比较,研究了不同的氧化剂、取样方式以及不同的溶剂对分析结果的影响。结果表明滴定法和滴定与核磁共振光谱相结合法分析N2O4N2O5HNO3体系是可行的。硫酸铈作为氧化剂较高锰酸钾作为氧化剂的分析结果准确度高;安瓿球取样较移液管取样分析结果准确;纯水作为溶剂较氢氧化钠作为溶剂的分析结果的重现性好、准确度高。     

甲苯催化硝化反应研究进展

综述了近年来国内外甲苯催化硝化反应的研究进展,主要包括硝化剂的研究,催化剂的研究两个方面,简要评论了这些方法的优缺点。在此基础上,分析了甲苯催化硝化反应在可持续发展方面的需求,并展望了其研究方向。指出以五氧化二氮为硝化剂的甲苯酸式盐催化硝化是一种极具工业化应用前景的绿色硝化方法。     

环氧氯丙烷的N2O5硝化

研究了环氧氯丙烷(ECH)与N₂O₅的绿色硝化反应过程。考察了催化剂种类、反应温度、反应时间、溶剂对制备3-氯-1,2-丙二醇二硝酸酯的硝化过程的影响。结果表明,酸性分子筛催化剂H-ZSM-5具有较好的催化性能,以其为催化剂,CH₂Cl₂为溶剂,反应温度15 ℃,反应时间6 h,N₂O₅与ECH摩尔比1.11.0的优化条件下, ECH的转化率达100%, 3-氯-1,2-丙二醇二硝酸酯的选择性和收率达98.0%。     

N_2O_5绿色硝化研究及其新进展

对绿色五氧化二氮在芳烃和氮杂环化合物的硝化反应中的应用进行了详述。五氧化二氮/硝酸体系的硝化能力强,但硝化选择性差,故常用于钝化底物的硝化。五氧化二氮/有机溶剂体系硝化温和,选择性好,主要用于酸敏性和水敏性及含多官能团物质的选择性硝化。同时,对五氧化二氮的合成及放大方法进行了概括。     

N_2O_5/HNO_3硝化甲苯制备二硝基甲苯

以N2O5/HNO3代替硝硫混酸作硝化剂进行甲苯硝化。研究了反应温度、N2O5浓度、反应时间对硝化反应的影响。用气相色谱、红外光谱、质谱分析了甲苯的硝化产物。结果表明,硝化产物主要为二硝基甲苯(DNT)。获得的最佳硝化反应条件为:反应温度10℃、N2O5浓度3 mol·L-1、反应时间1 h。二硝基甲苯的产率100%。异构体2,4-DNT与2,6-DNT的摩尔比为4.44∶1。     

［MIMPS］［HSO4］催化N2O5硝化2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物

制备了1-磺酸丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[MIMPS][HSO4]离子液体,以[MIMPS][HSO4]作为催化剂,应用于N2O5/有机溶剂硝化2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物合成2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105).通过1 H NMR,IR和MS对LLM-105及其中间体的结构进行了表征.研究了在[MIMPS][HSO4]催化条件下,反应溶剂、催化剂用量、反应温度和反应时间对LLM-105收率的影响,结果表明最佳反应条件为:采用CH3NO2为反应溶剂,反应温度为55 ℃,反应时间为6h,LLM-105的收率为72.2％.研究了[MIMPS][HSO4]的循环使用性能.结果表明,平行实验5次,平均收率71.7％,具有较好的可再生利用性.     

磷酸二氢钾催化下甲苯的选择性硝化

研究了催化剂磷酸二氢钾对甲苯硝化反应的催化活性,考察了催化剂用量、硝化反应条件及催化剂的重复使用等因素对反应的影响.结果表明,在醋酐存在条件下,以CCl4为溶剂、质量分数为95%的硝酸为硝化剂,温度控制在55 ℃反应60 min,0.6 g磷酸二氢钾催化剂对甲苯硝化表现出了强的区域选择性,硝化产物邻位和对位异构体的重量比达0.96,较硝硫混酸的1.67显著降低,产物收率达到95.1% .该催化剂可循环使用5次,催化活性变化很小.     

TMPSHSO4催化N2O5/有机溶剂硝化2,6-二乙酰氨基吡啶-1-氧化物

以2,6-二乙酰氨基吡啶-1-氧化物（DAPO）为原料,在Ⅳ,Ⅳ,Ⅳ-三甲基-N-丙磺酸基-硫酸氢铵（TMPSHSO4）催化条件下,采用N2O5／有机溶剂硝化2,6-二乙酰氨基毗啶制得2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物（ANPyO）。考察了在TMPSHSO4催化条件下反应溶剂、温度和时间对ANPyO产率的影响,结果表明最佳反应条件为：反应溶剂为CH3NO2,反应温度为60℃,反应时间为5h,ANPyO产率为92．5％。用^1HNMR,IR和MS对ANPyO的结构进行了表征。     

N_2O_5/发烟硫酸体系一步法合成1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑

以1-甲基吡唑(1-MP)为原料,N_2O_5-发烟硫酸体系作为硝化剂,一步法硝化合成1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑(MTNP),并采用红外光谱、核磁共振、元素分析和质谱表征了其结构。研究了N_2O_5质量分数、1-MP与N_2O_5摩尔比、反应温度和时间对MTNP产率的影响,并确定了最佳反应条件为:N_2O_5质量分数20%,n(1-MP)∶n(N_2O_5)=1∶5,温度为165℃,反应时间1.5 h,该条件下MTNP收率达60.32%。     

废水溶液中金属离子对O3/H2O2氧化TNT能力的影响

结合实际TNT废水的水质状况,以Cu(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)及Al(Ⅲ)等为代表,以TNT去除率及反应动力学常数为评价指标,实验研究了金属离子对O3/H2O2降解TNT功效的影响。结果表明,金属离子对O3/H2O2去除TNT功效受控于金属的种类及浓度:Cu(Ⅱ)具有抑制作用;Mn(Ⅱ)浓度较低时,具有促进作用,浓度较高时则具有抑制作用;Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)浓度较低时,具有抑制作用,浓度较高时则具有促进作用;Al(Ⅲ)具有微弱的促进作用。分析认为,尽管Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)及Mn(Ⅱ)等都对去除TNT产生抑制作用,但前三者主要影响.OH的形成,而后者则影响.OH的寿命。     

新型酸性离子液体催化下甲苯的选择性硝化

用HNIL-NO_3~-和HNIL·HSO_4~-新型酸性离子液体为Lewis酸催化剂,考察了催化剂种类、用量、硝化反应时间、温度、醋酐等因素对甲苯选择性硝化反应的影响,并研究了催化剂的循环使用效果.结果表明,醋酐存在条件下,以CCl_4为溶剂、95%发烟硝酸为硝化剂,温度控制在55℃,反应60 min,3.0 g HNIL·HSO_4~-新型酸性离子液体催化剂对甲苯硝化表现出较强的区域选择性,产物收率达到99.4%,硝化产物邻位和对位异构体的重量比达1.12,较硝硫混酸的1.67显著降低.该催化剂可循环使用5次,催化活性变化很小.