甲苯绿色硝化反应的实验与理论研究

针对传统硝硫混酸硝化方法存在对环境造成污染的问题,采用二氧化氮作为硝化剂,氧气作为硝化活化剂,对甲苯进行液相硝化反应实验和理论研究.考察了在不同反应条件下,如氧气压力、原料摩尔比、反应温度以及反应时间对甲苯转化率和对硝基甲苯选择性的影响,同时采用了密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G+(d)方法对甲苯、3种σ-...     

在全氟壬烯溶剂中甲苯的绿色硝化反应

利用全氟壬烯-甲苯两相体系研究甲苯的硝化反应.以全氟壬烯为甲苯硝化反应的溶剂,考察了硝化体系、甲苯和全氟壬烯的相比、反应时间和反应温度对硝基甲苯收率的影响.在反应温度下全氟壬烯可以和甲苯形成全氟壬烯-甲苯两相体系.在等摩尔量的甲苯和发烟硝酸中,在浓硫酸催化下,全氟壬烯使单硝基甲苯收率大大提高.在n(甲苯)∶n(发烟硝酸)∶n(浓硫酸)∶n(全氟壬烯)=1∶1∶0.2∶0.52,50℃下反应5 h,硝基甲苯收率达到95.2%.全氟壬烯回收率高达97.6%,直接套用6次,硝基甲苯收率变化不大.反应后又会分成两相处理方便,硫酸可以回收利用,是较好的绿色硝化方法.     

HZSM-5催化下N2O5对甲苯的绿色硝化

为解决浓硝硫混酸硝化对硝基甲苯过程中因甲苯的非选择性硝化产生的大量废物和o-MNT对环境的危害,研究了在HZSM-5分子筛催化下,五氧化二氮对甲苯的硝化反应。该方法用N2O5代替浓硫酸,提高了原子经济性,对环境友好。HZSM-5优异的择形性使对硝基甲苯在硝化产物中的比例大幅度提高。考察了反应温度、反应时间,催化剂用量及Si／Al等因素对硝化反应的影响,表明在最佳反应条件下,甲苯硝化反应得率达到42％,对位选择性为78．9％。     

甲苯一步催化硝化制备二硝基甲苯反应过程及危险性

采用冷冻辅助-溶胶凝胶法制备了CuMnCoO₄三金属尖晶石氧化物，并对其结构性质进行了XRD、BET、FTIR、Raman、XPS等表征，进一步研究了该尖晶石在无硫酸条件下以硝酸为硝化剂的甲苯无溶剂硝化的催化行为。结果表明，CuMnCoO₄尖晶石催化的甲苯硝化体系对二硝基甲苯(DNT)生成具有偏好性，DNT的选择性比不含尖晶石的甲苯硝化体系高1.6倍。在此基础上，根据“替代、缓和、简化”的本质安全基本原则对传统DNT两段式硝-硫混酸硝化法生产工艺进行优化，得到最佳工艺条件：95%HNO3、甲苯、CuMnCoO₄尖晶石催化剂的摩尔比为4∶1∶0.15，室温下滴加甲苯，结束后保持50℃反应6h，可实现甲苯一步硝化制备DNT (选择性可达67.44%)。通过全自动反应量热仪(RC1e)测试了半间歇反应下，CuMnCoO₄尖晶石催化甲苯硝化过程的热危险性参数，考察了反应过程危险性，发现了该新型多相催化体系在提高DNT选择性的同时，也降低了热失控条件下工艺合成反应可达到的最高温度(MTSR)，从而提高了反应体...     

MoO3/SiO2催化下N2O5对甲苯的选择性硝化

传统的浓硝硫混酸硝化甲苯不仅会产生大量废物,而且区域选择性不高.针对此问题,通过浸渍法制备了MoO3/siO2负载型固体酸催化剂,研究了在其催化下新型硝化剂五氧化二氮对甲苯的硝化反应.实验考察了反应温度、反应时间、催化剂用量及重复使用等因素对反应结果的影响.研究表明,当反应温度为30℃,反应时间为60min,催化剂用量为3g时,甲苯硝化产物中异构体的邻对比例达1.26,明显低于浓硝硫混酸的比例1.67.该催化剂可循环使用5次,还保持较高的活性.     

磷酸二氢钠催化下甲苯的区域选择性硝化

研究了磷酸二氢钠催化甲苯硝化反应的催化活性,通过气相色谱考察了催化剂用量、反应时间、硝化反应温度及催化剂的重复使用等因素对甲苯转化率和产物区域选择性的影响。实验结果表明,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,反应温度55℃,反应60min,1.0g磷酸二氢钠为催化剂,甲苯硝化表现出强的区域选择性,甲苯硝化产物邻对位摩尔比达1.16,较硝硫混酸的1.67显著降低,产物得率达到100%。该催化剂循环使用5次后,催化活性变化很小,产率仅下降0.1%。     

绿色硝化剂五氧化二氮对甲苯的硝化研究

研究了在HZSM-5分子筛催化下,五氧化二氮对甲苯的硝化反应。该方法通过改变硝化剂,不仅成功地避免了浓硫酸的使用,而且提高了原子经济性,具有良好的环境效益。实验考察了反应温度、反应时间,催化剂用量及Si/Al对反应结果的影响。研究表明,在最佳反应条件下,甲苯硝化反应得率达到42%,对位选择性为79%。     

芳香磺酸催化下甲苯的一硝化

介绍了在间苯二磺酸的催化下,用硝酸硝化甲苯的方法,研究提高一硝化产物中对硝基甲苯的含量,探讨了硝化反应的机理,影响一硝化产物组成的有关因素。     

芳香磺酸催化下甲苯的一硝化

介绍了在间苯二磺酸的催化下,用硝酸硝化甲苯的方法,研究提高一硝化产物中对硝基甲苯的含量,探讨了硝化反应的机理,影响一硝化产物组成的有关因素。     

分子印迹聚硅氧烷微球催化甲苯选择性硝化研究

以4-硝基苯酚为模板,通过正硅酸乙酯水解,制备了分子印迹聚硅氧烷微球,以紫外光谱考察了分子印迹聚硅氧烷微球对4-硝基甲苯的吸附行为,研究了以65%硝酸为硝化剂,分子印迹聚硅氧烷微球催化甲苯硝化的特性,并对反应条件进行了优化。结果表明,分子印迹聚硅氧烷微球可选择性的催化甲苯硝化,在优化条件下,甲苯转化率可达91.2%,产物O/P值可达1.37。