烷基取代基对烷基四氢萘供氢能力影响的分子模拟

采用基于密度泛函理论的量子化学从头算法,计算了不同类型1-烷基四氢萘分子中α位C-H键断裂的反应能垒和反应热,讨论了1-烷基四氢萘的供氢能力,并考察了1-烷基四氢萘分子中烷基的链长和异构化程度对该α位C-H键断裂的影响。结果表明,与四氢萘相比,1-甲基四氢萘分子中甲基旁α位C-H键更易断裂,因此1-甲基四氢萘的供氢能力比四氢萘更强。如果1-烷基四氢萘分子中的烷基取代基不影响其旁边α位C-H键断裂产物自由基的p-π共轭,该烷基的链长及异构化程度的变化对α位C-H键断裂的影响不大,也即对1-烷基四氢萘的供氢能力的影响很小;1-叔丁基四氢萘中的叔丁基破坏了α位C-H断裂产物自由基的p-π共轭结构,导致1-叔丁基四氢萘的供氢能力低于四氢萘。     

Beta和Y型分子筛催化四氢萘裂化规律的对比

以四氢萘为探针分子,采用纯烃固定床微反装置,对比研究了Beta 和Y型(以DASY(0.0)为例)两种分子筛催化芳香基环烷环烃类的裂化转化规律,采用PONA分析和GC-MS检测产物组成。结果表明, Beta分子筛对四氢萘裂化转化的催化活性低于DASY(0.0),但DASY(0.0)催化下四氢萘芳构化形成萘的选择性较高(可达到约45%),而Beta分子筛催化下四氢萘的开环裂化(ROP)选择性较高,芳构化生成萘的选择性仅为DASY(0.0)的1/3,且Beta分子筛催化下C3~C4低碳烃选择性及C3～C4低碳烃中的烯烃比例明显较高。     

四氢萘与正十二烷在催化裂化过程中的相互作用

将正十二烷(n C12) 与四氢萘按照不同比例混合进行催化裂化反应,考察了芳香基环烷环结构与链烷烃在催化裂化反应过程中的相互作用对两种烃类反应性能的影响。采用PONA分析和GC MS检测产物组成。结果表明,由于芳香基环烷环与烷烃裂化生成的烯烃与正碳离子之间的氢转移作用,随着混合原料中正十二烷质量分数增加,四氢萘的芳构化趋势明显增加,正十二烷的C=3和C=4选择性受四氢萘质量分数的影响也比较明显。     

不饱和烃类化合物氧化行为的研究

以四氢萘、1－甲基萘及十六烯等模型化合物为主,考察了不饱和烃类在氧化过程中氢化氧化物含量的变化,并对最终氧化产物进行了GC／MS分析。结果表明,萘满类非常活泼,很容易被氧化产生氢过氧化物及其它含氧化合物。四氢萘通空气氧化30h后,体系中氢过氧化物的含量达5．01％,最终氧化产物有1－四氢萘醇、1－四氢萘酮及四氢萘－1－酮－4－醇等;1－甲基萘的氧化产物主要是1－萘甲醇和1－萘甲醛;十六烯的氧化产物主要是长碳链醛及环氧化合物等。四氢萘与十六烯共存在协同氧化作用,使体系中的氢过氧化物含量在16h高达4．64％,氧化深度增大。     

NiMo加氢催化剂上1-甲基萘的饱和反应规律

 以NiMo/Al₂O₃为催化剂,1-甲基萘作为加氢反应的模型化合物,在高压加氢微反装置上考察了不同温度、压力下的反应规律,并利用Material studio模拟计算得出加氢反应过程中的反应自由能(ΔG),得到了1-甲基萘加氢饱和的热力学反应网络和双环芳烃部分加氢生成甲基四氢萘较优的工艺条件。结果表明,在温度360℃、氢分压4.0 MPa下,1-甲基萘加氢饱和生成甲基四氢萘的选择性高达98.3%以上;适当增加氢分压对1-甲基萘加氢生成四氢萘类有利,而过高压力和温度会降低生成四氢萘类的选择性;热力学反应网络表明,生成四氢萘类的反应自由能要远低于进一步生成十氢萘的自由能,同时加氢优先发生在无烷基取代的芳环上,在压力为3.0~4.5 MPa、温度为330~370℃条件下,产物中5-甲基四氢萘与1-甲基四氢萘的质量分数比均接近2。     

非负载型NiMoW催化剂催化萘一步加氢合成十氢萘

采用XRD、HRTEM方法对高活性硫化态非负载型NiMoW催化剂进行表征,并在连续流动高压加氢微反装置上对该非负载型NiMoW催化剂催化萘一步加氢合成十氢萘进行研究。XRD、HRTEM结果表明,高活性硫化态非负载型NiMoW催化剂具有明显的Ni3S2、MoS2/WS2特征衍射峰,MoS2/WS2片晶长度5～10nm,堆垛层数3～5层,均高于负载型参比催化剂。萘加氢合成十氢萘的实验结果表明,在反应温度240℃、压力6.0MPa、液时体积空速1.0 h-1的条件下,萘的转化率可达到100%,十氢萘的选择性为99.1%,高于参比催化剂十氢萘的选择性约54.1百分点;反应温度、压力的提高及空速的降低,有利于萘的转化及十氢萘的合成。     

萘、四氢萘和十氢萘的加氢或脱氢反应与催化剂的研究进展

概述了萘、四氢萘和十氢萘的加氢或脱氢反应的机理和动力学,这3种物质在临氢条件下发生的反应主要包括加氢饱和、加氢开环和积碳结焦等。详细论述了萘或四氢萘加氢催化剂(包括贵金属催化剂和非贵金属催化剂两类)的制备方法及其性能:贵金属催化剂的加氢活性高,但成本高、抗中毒能力差、易失活;非贵金属催化剂的成本低、失活速率慢,但加氢性能低。同时介绍了十氢萘和四氢萘在储氢材料方面的应用,并对其发展前景进行了展望。     

基于高温裂解仪的氢化芳烃热裂解研究

以顺式十氢萘、反式十氢萘、四氢萘、茚满等为氢化芳烃模型化合物,利用高温裂解仪与气相色谱串联装置快速评价了不同结构氢化芳烃的热裂解性能,研究了其热裂解行为。结果表明：热裂解时,十氢萘以开环裂解反应为主,反应温度升高时,其开环裂解反应选择性降低,脱氢反应和氢转移反应增强,反应物原子利用变得不合理;受苯环大π键影响,四氢萘和茚满环烷环上C—H键的键能较低,其脱氢能力与氢转移能力较强,产物以芳烃为主;氢饱和度高的氢化芳烃是生产低碳烯烃的优质原料,含苯环的芳香基氢化芳烃是生产苯、甲苯、二甲苯(BTX)的优质原料。     

萘加氢制取四氢萘的研究

一、前言近年来由于农药生产的发展,迫切需要纯度高、含硫量低的四氢萘。为此,我所进行了萘加氢制取四氢萘的研究,并于1974年底完成了小型试验。随后,由大连油脂化学厂又于1976年完成了放大试验。萘加氢反应分两步进行,首先生成四氢萘,然后进一步生成十氢萘。目前国外用萘加氢制取四氢萘的方法,     

离子液体中利拉萘酯的绿色合成

以2,6-二氯吡啶为起始原料,制得6-甲氧基-2-甲胺基吡啶;再以5,6,7,8-四氢-2-萘酚为原料,制得5,6,7,8-四氢-2-萘氧硫酰氯;以离子液体为介质,由6-甲氧基-2-甲胺基吡啶和5,6,7,8-四氢-2-萘氧硫酰氯在K_2CO_3催化作用下发生取代反应合成利拉萘酯,产物结构经IR,~1H NMR,MS等方法得到确证,总收率73%,HPLC纯度99.7%。该方法反应条件温和,原料易得,操作简便,产率高,纯度高,环境友好,且反应介质离子液体可方便回收并重复利用。     

正己烷耦合甲醇芳构化反应热力学计算

以抽余油中代表性化合物正己烷为模型化合物，进行了正己烷耦合甲醇芳构化反应热力学计算。结果表明：正己烷耦合甲醇芳构化反应体系中，甲醇芳构化和芳烃甲基化反应是放热反应，而正己烷芳构化反应为吸热反应，反应中存在热量耦合互补；甲醇芳构化反应较正己烷芳构化反应更易发生，甲醇及正己烷裂解反应，正己烷加氢生成戊烯的反应均不能自发进行，甲醇可自发生成乙烯和丙烯；升高反应温度可促进初始C—C的生成。     

异戊烯与甲醇合成甲基叔戊基醚的反应动力学研究

采用D005阳离子交换树脂催化剂,以异戊烯和甲醇为原料,在带磁力搅拌的钢密封间歇反应釜中进行了异戊烯醚化合成甲基叔戊基醚的反应。考察了反应温度和反应时间对异戊烯醚化反应的影响。实验结果表明,醚化反应速率随反应温度的升高而加快,最佳反应温度为348 K。通过改变反应温度得到了醚化反应动力学数据,建立了醚化反应速率与异戊烯浓度、甲基叔戊基醚浓度的动力学反应速率方程,并对动力学反应速率方程进行了验证。验证结果表明,异戊烯转化率的实验值与计算值的平均绝对误差为5,说明所建立的反应速率方程能准确描述该醚化反应。     

路易斯酸催化制乙酸乙酯的研究

介绍了用路蝗斯酸作催化剂,乙酸和乙酸进行酯化反应制乙酸乙酯的方法,该方法可获得高产率。探讨了该反应可能的催化机理和反应温度、不同催化剂、反应时间等对产品收率的影响,获得最佳反应条件为：催化剂用AlC3,n(C2H5OH):n(CH3COOH):n(AlCl3)=2∶1∶0．03,反应温度90℃,反应时间45min,由此产品收率可达94．3％。     

羟乙基磺酸钠与一甲胺反应的热力学分析

使用Benson基团贡献法对羟乙基磺酸钠与一甲胺反应体系进行了热力学分析,计算了该反应体系的标准摩尔反应焓（■）、标准反应吉布斯自由能（■）以及平衡常数（K）等。结果表明:当反应温度（T）为25~298 ℃时,羟乙基磺酸钠氨解反应为放热反应,反应的■,■均为负值,并且反应自发进行;K随着T升高而降低,虽然降低T有利于该氨解反应的进行,但是T过低,则反应速率减慢,目标产物N-甲基牛磺酸钠的收率下降;反应在此温度区间的总绝热温升小于292.15 K。在工业生产中,一般将该反应的温度、压力相应控制在140~240 ℃,4~12 MPa。     

新型羟乙基氧化淀粉酰胺的合成与表征

以木薯淀粉为原料,经高锰酸钾氧化,氯乙醇醚化,再与十二胺酰胺化后合成了2-羟乙基-6-N-十二烷基氧化淀粉酰胺,得到了较佳的工艺条件。氧化阶段:淀粉浓度为35%,高锰酸钾用量为淀粉的4%,硫酸(98%)用量为淀粉的5%,反应温度为50℃;醚化阶段:氢氧化钠用量为氧化淀粉的5%,氯乙醇用量为氧化淀粉的40%,50℃反应7h;酰胺化阶段:十二胺用量为羟乙基氧化淀粉的3%,40℃反应3h,然后在105℃脱水7h。合成了疏水基取代度为0.012 5,亲水基取代度为0.127 4的2-羟乙基-6-N-十二烷基氧化淀粉酰胺。采用FTIR、XRD和SEM对2-羟乙基-6-N-十二烷基氧化淀粉酰胺结构进行了表征。分别测定2-羟乙基-6-N-十二烷基氧化淀粉酰胺的表面张力为38.3mN/m,乳化力为27.35min。     

多产异构烷烃的催化裂化工艺两个反应区概念实验研究

在多产异构烷烃的催化裂化工艺反应器的第一反应区和第二反应区出口现场取样,并测定其气体组成、液体组成以及产物分布。对这些数据的分析结果表明,第一反应区的转化率占总转化率的70.98％,汽油烯烃含量为58％;第二反应区的转化率占总转化率的29.02％,汽油烯烃含量为33.1％,从而认识了第一反应区和第二反应区的作用,开发了以“两个反应区”概念为基础的多产异构烷烃的催化裂化工艺(MIP)。     

造纸助剂二乙烯三胺五乙酸的合成研究

采用氯乙酸法合成二乙烯三胺五乙酸(DTPA).考察了反应终点pH值、反应温度、反应时间等因素对产率的影响,确定合成DTPA的优化条件为:反应温度65℃、反应时间5h,采用浓硫酸酸化,调节反应终点pH值为2.5,酸化温度低于40℃.在优化条件下,DTPA的产率达到73％以上.对结晶母液进行处理,DTPA的回收率约为8％....     

硅钨酸催化合成柠檬酸三丁酯的研究

考察了催化剂用量、酸醇比、反应时间、反应温度对硅钨酸均相催化酯化合成柠檬酸三丁酯反应的影响 ,对合成的产品进行了红外光谱分析及纯度的测定。在柠檬酸用量为 2 1 g,正丁醇为 55m L ,催化剂量为 0 .3 g,反应时间 2 .5h,反应温度 1 4 5℃的优化条件下 ,柠檬酸三丁酯收率为 98.3 %。     

腈水合酶催化水合制备丙烯酰胺反应的研究

对腈水合酶催化水合生产丙烯酰胺反应的条件进行了优化,在最佳反应温度和pH下,采用正交实验法考察了丙烯腈含量、菌体浓度、反应时间3因素对腈水合酶催化反应转化率的影响。结果表明,在腈水合酶催化反应中,丙烯腈含量是最主要的影响因素。最佳的反应条件为:303 K,pH 7.5,菌体稀释10倍,丙烯腈体积分数7％,反应时间120 s。在此条件下达到了最高酶活性6 770 μmol／(min·mL),比未优化之前的酶活性增加了30％以上。最后,对腈水合酶进行了催化反应动力学研究,并通过酶稳定性实验表明了酶的高稳定性。     

离子液体在精细有机合成反应中的应用研究

对离子液体作为溶剂和催化剂的研究进展进行了综述,介绍了离子液体在多种重要精细有机合成反应(如加氢反应、聚合反应、Fried el-Crafts反应、氧化反应和酯化反应等)中的应用情况,指出离子液体是性能较优越和应用前景较好的溶剂及催化剂.