3-甲基吡啶定位氯化工艺的研究

研究了3-甲基吡啶和氯气在装有负载型催化剂固定床中的氯化反应.结果表明,以二氧化硅为载体,用等体积浸渍法制备的金属氯化物催化剂对3-甲基吡啶的定位氯化具有较好的催化活性.在以10%氯化锌为活性组分、反应温度350℃、3-甲基吡啶与氯气的摩尔比18、平均停留时间11.5 s时,2-氯-5-三氯甲基吡啶的单程收率最高为60.4%.2-氯-5-三氯甲基吡啶经减压蒸馏和重结晶后得到分离和提纯.     

4,4′-双(氯甲基)联苯的合成研究

以石油醚为溶剂,无水氯化锌为催化剂,以多聚甲醛、联苯和氯化氢气体为原料,在相转移催化剂存在下进行氯甲基化反应合成了4,4′-双(氯甲基)联苯。最佳反应条件为:n(联苯)∶n(无水氯化锌)∶n(多聚甲醛)∶n(四丁基溴化铵)=1∶1∶2.5∶0.0035,反应温度30℃,反应时间为24 h,收率达82%,纯度为97%。     

SO42-/ZrO2-MoO3复合固体酸催化合成N-环己基马来酰亚胺

采用复合SO42-/ZrO2-MoO3固体酸催化剂催化合成N-环己基马来酰亚胺,选择了催化剂制备方法,讨论了催化剂用量、原料配比、反应温度对收率的影响.实验表明,以顺丁烯二酸酐与环己烷为初始原料,以复合固体酸作催化剂合成N-环己烷马来酰亚胺,在120℃下反应3 h,产品收率大于86%,纯度为99%,经红外光谱等分析方法确定了产品.     

水溶性紫外线吸收剂2，4-二羟基-5-磺酸基二苯甲酮的合成

以氯苯为溶剂，在氯化锌的催化作用下，苯甲酸与间苯二酚反应，制得酰化产物，再用浓硫酸磺化，合成了水溶性紫外线吸收剂2，4-二羟基-5-磺酸基二苯甲酮。确定了酰化反应的最佳条件：间苯二酚与苯甲酸摩尔比为1：2．5，反应温度为110℃，反应时间为7h，催化剂与间苯二酚的质量比为3：20，酰化产品收率为90．2％；磺化反应最佳条件：酰化产物与浓硫酸的质量比为1：10，磺化温度为70℃，磺化时间为2h，磺化产物收率为94．0％。产物经红外光谱、紫外光谱进行了表征，证明为二苯甲酮类物质，可用做紫外线吸收剂。     

SO2-4/TiO2-MoO3催化剂催化合成缩醛(酮)

以固体超强酸SO2-4/TiO2-MoO3为催化剂,对以环己酮、丁酮、正丁醛、异丁醛和乙二醇、丙二醇为原料合成缩醛(酮)的反应条件进行了研究.实验表明,固体超强酸SO2-4/TiO2-MoO3是合成缩醛(酮)的良好催化剂,较系统地研究了醛(酮)/醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响.最佳反应条件为n(醇)/n(酮或醛)=1.3/1或1.5/1,催化剂用量为反应物料总质量的0.25%～1.5%,反应时间为1.0 h.在最佳反应条件下,环己酮-乙二醇缩酮的收率为82.7%,环己酮-l,2-丙二醇缩酮的收率为83.4%,丁酮-乙二醇缩酮的收率为74 1%,丁酮l,2-丙二醇缩酮的收率为94.9%,丁醛-乙二醇缩醛的收率为68.1%,丁醛-1,2-丙二醇缩醛的收率为87.5%,异丁醛-乙二醇缩醛的收率为70.7%,异丁醛1,2-丙二醇缩醛的收率为82.5%.     

2-甲氧基-5-乙酰氨基-N,N-二-（2-羟基-3-氯丙基）苯胺的合成

以2-甲氧基-5-乙酰氨基苯胺为起始原料,与环氧氯丙烷反应得到目标产物。同时还考察了反应温度、催化剂酸的种类、反应物料投料比等因素对产品收率及纯度的影响。     

磷钨酸催化合成4-己氧基苯酚

以磷钨酸为催化剂 ,1 ,4-对苯醌为助催化剂 ,对苯二酚和n -己醇为原料合成了 4-己氧基苯酚 ;进行了产品的红外光谱分析和熔点测定 ;探讨了催化剂和助催化剂用量、醇酚物质的量比 ,反应温度和反应时间等动力学条件对产品收率的影响 ;确定了催化剂和助催化剂质量分数分别为 2 5%和 1 5%、在n(醇 ) /n(酚 ) =6/1、反应温度 1 2 5℃和反应时间 3h的条件下 ,产品收率可达 84 0 %。     

催化合成氯代异丙烷反应动力学研究

研究了以盐酸和异丙醇为原料 ,氯化锌为催化剂合成氯代异丙烷的工艺条件 ,并对反应动力学过程进行了分析。结果表明 :反应在适宜工艺条件下 ,氯代异丙烷的收率为 81 .6%。本征动力学方程为 r =k[Zn Cl2 ]2 .8[HCl][(CH3 ) 2 CHOH],表观反应活化能为 72 .3 1 k J/ mol,催化剂活性组分可能为 [(Zn2 Cl5) -·(H3 O) + ],反应以 SN1和 SN2并存历程进行     

2-丁烯催化异构化制备1-丁烯的研究

采用固定床反应器,以周体硅铝酸盐为催化剂,以中原石化醚化C<,4>烷烃为原料,研究了2-丁烯异构化为1-丁烯.考察了催化剂的稳定性及再生性能,以及反应条件对收率的影响.实验表明,在反应温度250～350℃,空速6～15 h<-1>,反应压力0.5～2.0 MPa,1-丁烯收率高,选择性好,催化剂再生周期大于1 800 ...     

SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_3催化剂催化合成缩醛(酮)

以固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3为催化剂,对以环己酮、丁酮、正丁醛、异丁醛和乙二醇、丙二醇为原料合成缩醛(酮)的反应条件进行了研究。实验表明,固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3是合成缩醛(酮)的良好催化剂,较系统地研究了醛(酮)/醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。最佳反应条件为:n(醇)/n(酮或醛)=1.3/1或1.5/1,催化剂用量为反应物料总质量的0.25％～1.5％,反应时间为1.0 h。在最佳反应条件下,环己酮-乙二醇缩酮的收率为82.7％,环己酮-1,2-丙二醇缩酮的收率为83.4％,丁酮-乙二醇缩酮的收率为74.1％,丁酮-1,2-丙二醇缩酮的收率为94.9％,丁醛-乙二醇缩醛的收率为68.1％,丁醛-1,2-丙二醇缩醛的收率为87.5％,异丁醛-乙二醇缩醛的收率为70.7％,异丁醛-1,2-丙二醇缩醛的收率为82.5％。     

微波辐射合成5-(2-嘧啶)四氮唑

在微波辐射下,以2-氰基嘧啶和叠氮钠为原料,氯化锌为催化剂,水为溶剂快速合成了5-(2-嘧啶)四氮唑,并用元素分析、IR、~1H NMR对产物进行了表征。结果表明:当辐射时间30min,微波功率480w,n(2-氰基嘧啶):n(叠氮钠):n(氯化锌)=1:1.1:1,水用量40mL时,5-(2-嘧啶)四氮唑的收率可达84.2%。     

羟基磷灰石负载氯化锌催化剂用于苯甲醚酰化反应

 以羟基磷灰石(HAP)为载体,采用水热法制备了羟基磷灰石负载 ZnCl₂催化剂(ZnCl₂/HAP)。采用 FT-IR、XRD、BET 等手段对载体和催化剂进行了表征,并将制备的 ZnCl₂/HAP 应用于苯甲醚与烷基酰氯的酰基化反应,考察了反应条件对酰基化反应的影响和 ZnCl₂/HAP 的稳定性。结果表明,当催化剂活化温度为150℃、ZnCl₂负载量为1 mmol/g、反应时间5 h、ZnCl₂/HAP 与酰氯的摩尔比为1∶25时,ZnCl₂/HAP 对该酰基化反应的催化活性最高,对烷酰基苯甲醚的产率可达78%~88%。ZnCl₂/HAP重复使用5次仍具有较高的催化活性。     

N(C2H5)3HCl-2ZnCl2离子液体催化十二烷基苯的氯甲基化反应研究

 以对水稳定的N(C₂H₅)3HCl-2ZnCl₂离子液体作主催化剂、阳离子双子表面活性剂G_m-s-m (m是亲油基尾链长度, s是连接基长度)作相转移催化剂，合成了十二烷基苄基氯。在反应温度55℃、物料配比n(十二烷基苯): n(多聚甲醛) : n(氯化锌) : n(G_m-s-m) =1: 3: 1.6: 0.01的条件下反应10 h，十二烷基苄基氯的选择性达98%以上。在几种相转移催化剂中，G_12-6-12的催化性能最好。结果表明，使用N(C₂H₅)3HCl-2ZnCl₂离子液体作催化剂，可以缩短反应时间，提高产物的收率和选择性。     

硅胶固载复合离子液体催化CO2与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯

制备了3种硅胶固载不同侧链长度的咪唑类复合离子液体催化剂,将其用于催化环氧丙烷与CO2合成碳酸丙烯酯的环加成反应,均表现出良好的催化活性。系统考察了不同种类催化剂对该催化反应的影响,进一步考察了反应压力、反应温度、反应时间和催化剂用量对硅胶固载的溴代1 十八烷基 3 甲基咪唑溴化锌离子液体（SiO2/［C18MIM］［Zn2Br5］）催化环加成反应的影响。结果表明,离子液体的结构特点对催化性能影响很大,对于烷基咪唑离子液体其侧链长度越长,催化性能越好,SiO2/［C18MIM］［Zn2Br5］在该环加成反应中具有最佳的催化性能;在温度为120℃、压力为20 MPa、反应时间为25 h、催化剂用量为20%时,反应物环氧丙烷的转化率为997%,产物碳酸丙烯酯的选择性为963%,且可循环使用7次以上。     

非光气法合成1,5-萘二氨基甲酸甲酯的研究

研究了用碳酸二甲酯（DMC）代替光气与1，5-萘二胺（NDA）反应合成1，5-萘二氨基甲酸甲酯（NDC）的过程。利用Joback法对体系中各物质的基本热力学数据进行了估算，依此计算了该反应在不同温度下的平衡常数。考察了多种金属有机酸盐催化剂对该反应的催化活性，并对反应后的乙酸锌和硬脂酸锌进行了XRD表征。结果表明，该反应在热力学上是可行的；所考察的有机酸锌催化剂中，乙酸锌、三甲基乙酸锌、硬脂酸锌等具有较好的活性，NDC的产率最高可达95．0％；各种有机酸锌的比活性顺序为：苯甲酸锌〈乙酸锌〈三甲基乙酸锌〈戊酸锌〈辛酸锌〈硬脂酸锌。有机酸锌对应衍生酸的pKa值与其比活性有关，当有机酸锌对应衍生酸的pKa值大于4．19时，其锌盐具有较好的比活性。氧化锌的生成是催化剂失活的原因。还推测了以有机酸锌为催化荆的反应机理。     

AuCl3-CuCl2/γ-Al2O3乙炔氢氯化催化剂的失活原因分析及再生性能研究

采用γ-Al2O3为载体通过浸渍法制备了AuCl3-CuCl2/γ-Al2O3催化剂,考察其对乙炔氢氯化反应的催化性能,并用比表面积及孔径分析、扫描电镜、能谱仪、傅里叶变换红外光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱等表征方法对催化剂的失活原因进行分析。结果表明：在温度150 ℃、压力0.1 MPa、空速120 h-1、V（HCl）：V（C2H2）=1.05的工艺条件下,乙炔转化率达到97% 以上,氯乙烯选择性达到99% 以上,但反应3 h后催化剂活性迅速降低;催化剂表面积炭为其失活的主要原因。将失活催化剂在空气氛围、500 ℃下焙烧1 h后,其活性基本能恢复至新鲜催化剂水平,说明该催化剂具有优异的再生性能。     

离子液体中纤维素催化转化制5-羟甲基糠醛

 采用1-丁基-3-甲基咪唑离子液体(BmimCl)为溶剂,以磺酸功能化离子液体N-(4-磺酸基)丁基三甲胺硫酸氢盐和CrCl₃氯化为催化剂,开展了纤维素一锅法催化转化制5-羟甲基糠醛(HMF）的研究。采用高效液相色谱分析了液体产物。分别考察了催化剂种类、用量、反应温度和时间对纤维素转化的影响。结果表明,使用离子液体为溶剂,磺酸功能化离子液体和CrCl₃协同作用,将纤维素转化为HMF。当反应在130℃下,磺酸功能化离子液体、CrCl₃和纤维素的摩尔比为5∶4.5∶100时,HMF 收率和产物总收率分别为41%和51%。     

乙炔氢氯化PdCl_2/C催化剂失活原因分析

采用浸渍法制备了PdCl2/C催化剂,考察了PdCl2/C催化剂用于乙炔氢氯化反应制取氯乙烯的催化性能,并用微结构分析仪、扫描电子显微镜、热重分析和电感耦合等离子体发射光谱等表征方法对PdCl2/C催化剂的失活原因进行了分析。实验结果表明,PdCl2/C催化剂具有很高的初活性,在反应温度110~180℃、常压、空速120h-1、V(HCl)∶V(C2H2)=1.15的条件下,乙炔的转化率大于90%,氯乙烯的选择性大于97%,但该催化剂使用寿命很短,失活迅速。表征结果表明,催化剂表面积碳和活性组分PdCl2流失(损失率达40%以上)是导致PdCl2/C催化剂失活的主要原因。通过加入KCl助剂有效地抑制了活性组分PdCl2的流失,PdCl2/C催化剂的性能得以改善。将失活PdCl2-KCl/C催化剂用硝酸氧化除积碳后,催化剂的活性可以恢复。     

Al2O3对Zn/HZSM-5芳构化催化剂的影响

研究了Ａｌ２Ｏ３的加入对Ｚｎ改性ＨＺＳＭ－５催化剂性能的影响,应用分析电镜（ＴＥＭ－ＥＤＳ）对催化剂进行了微区元素组成分析,比较了Ａｌ２Ｏ３、Ｚｎ／Ａｌ２Ｏ３、ＨＺＭ－５以及Ｚｎ／Ａｌ２Ｏ３＋ＨＺＳＭ－５机混催化剂的芳构化性能和Ｚｎ分布,并初步探讨了影响Ｚｎ组元分布的因素,结果表明,加入Ａｌ２Ｏ３的Ｚｎ改性ＨＺＳＭ－５催化剂在经过高温焙烧或水热处理后,原来处于分子筛上的Ｚｎ组元部分迁移至Ａｌ２Ｏ３