合成甲基氯硅烷的高活性催化剂技术研究

在D17 mm的实验室固定床装置上,对金属硅与氯甲烷在CuCl催化剂作用下直接合成甲基氯硅烷的催化反应进行了实验研究。结果表明,为获得较高的二甲基二氯硅烷选择性,CuCl催化剂在超声波作用下很好地分散于硅粉表面,并以此为催化剂于300℃以下进行甲基氯硅烷合成反应,实验测得反应速率达到150 g CH3Cl/kg Si.h以上。     

大孔树脂催化假性甲基紫罗兰酮的环化

大孔树脂D001CC催化环化假性甲基紫罗兰合成甲基紫罗兰酮。最佳反应条件是，树脂用量为假性甲基紫罗兰酮的质量为1－1.5倍，反应介质为CH2Cl2，反应温度为回流温度，反应时间为4－6h。甲基紫罗兰酮的产率达79.9%，三种主要异构体含量达91.8%。     

Br?nsted-Lewis双酸型离子液体负载浓硫酸催化制备烷基化汽油

设计合成了稳定性良好的Br?nsted-Lewis双酸型离子液体(3-磺酸)-丙基三乙基铵氯锌酸盐-[HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl-Zn Cl2,并负载浓硫酸应用于催化异丁烷和异丁烯烷基化反应制备烷基化汽油。结果表明,负载少量浓硫酸的离子液体[HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl-Zn Cl2对烷基化反应具有良好的催化性能,在离子液体[HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl-Zn Cl2(n([HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl)∶n(Zn Cl2)=1∶2)3.0 g,去离子水1.3 g,浓硫酸0.3 g,HC(异丁烷和异丁烯混合物)11.5 g,烷烯摩尔比为10∶1,反应温度40℃,反应时间1 h的较佳反应条件下,异丁烯转化率达到99.6%,三甲基戊烷TMP、二甲基己烷DMH和C9+(碳链超过9个碳的烷烃)选择性分别为84.8%,1.2%和14.0%。催化体系重复使用5次,异丁烯的转化率以及产物的选择性没有明显变化,表明催化剂具有良好的重复使用性能。     

Br?nsted-Lewis双酸型离子液体负载浓硫酸催化制备烷基化汽油

设计合成了稳定性良好的Br?nsted-Lewis双酸型离子液体(3-磺酸)-丙基三乙基铵氯锌酸盐-[HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl-Zn Cl2,并负载浓硫酸应用于催化异丁烷和异丁烯烷基化反应制备烷基化汽油。结果表明,负载少量浓硫酸的离子液体[HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl-Zn Cl2对烷基化反应具有良好的催化性能,在离子液体[HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl-Zn Cl2(n([HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl)∶n(Zn Cl2)=1∶2)3.0 g,去离子水1.3 g,浓硫酸0.3 g,HC(异丁烷和异丁烯混合物)11.5 g,烷烯摩尔比为10∶1,反应温度40℃,反应时间1 h的较佳反应条件下,异丁烯转化率达到99.6%,三甲基戊烷TMP、二甲基己烷DMH和C9+(碳链超过9个碳的烷烃)选择性分别为84.8%,1.2%和14.0%。催化体系重复使用5次,异丁烯的转化率以及产物的选择性没有明显变化,表明催化剂具有良好的重复使用性能。     

Cu-MCM-41催化剂对偏三甲苯的催化氧化性能

通过水热晶化法合成不同Cu含量的Cu-MCM-41催化剂,考察在偏三甲苯/H₂O₂ 体系中制备2,3,5-三甲基苯醌的催化氧化性能,研究了反应时间、反应温度、催化剂铜含量、反应物物质的量比和催化剂用量对反应活性的影响。结果表明,催化剂在偏三甲苯的催化氧化反应中具有良好的催化活性。最佳反应条件:偏三甲苯用量1.0 g,550 ℃焙烧的Cu-MCM-41催化剂［n(Cu)∶n(Si)＝1∶50］用量0.05 g,n(H₂O₂ )∶n(偏三甲苯)=3.5∶1,反应温度70 ℃,反应时间6 h,此条件下,偏三甲苯转化率78.86%,2,3,5-三甲基苯醌收率66.13%。     

CuI与2,2,6,6四-甲基氮氧自由基催化H2O2氧化醇类

开发了一种使用清洁氧化剂H2O2,以CuI与2,2,6,6-四甲基氮氧自由基（简称TEMPO）共催化氧化醇类合成醛酮香料化合物的方法。以苯甲醇催化氧化合成苯甲醛为例,探讨各种条件对该类反应的影响和反应机理。得出在苯甲醇1.08g（10mmol）,CuI0.095g（0.5mmol）,TEMPO0.046g（0.3mmol）,CH2Cl210mL,室温搅拌下滴加H2O2（30%）20mmol,反应8h,经硅胶色谱柱分离,得到无色液体（苯甲醛）1.0g（94%）。产物结构经质谱和核磁表征确认。通过此例挖掘H2O2的氧化潜能,考察体系反应条件对转化率、选择性与产率的影响以及体系所适用的范围。     

N,N-二甲基月桂酰胺催化加氢制备N,N-二甲基月桂胺

以N,N-二甲基月桂酰胺和氢气为原料,在Ni/γ-Al2O3催化剂作用下,采用高压釜进行催化加氢反应合成N,N-二甲基月桂胺。研究了温度、压力、催化剂用量和二甲胺的通入等对N,N-二甲基月桂酰胺转化率,N,N-二甲基月桂胺选择性及产率的影响。结果表明,在220℃,2.0 MPa,催化剂用量为N,N-二甲基月桂酰胺质量的2.5%,通入二甲胺,反应7 h的条件下,N,N-二甲基月桂酰胺转化率,N,N-二甲基月桂胺选择性及产率分别为97.9%,99.5%和97.4%,二甲胺的通入抑制了副反应的发生,提高了目标产物N,N-二甲基月桂胺的产率。     

3-溴甲基-3-甲基氧杂环丁烷均聚物的合成及表征

以1,4-丁二醇(BDO)为引发剂,三氟化硼乙醚络合物(BF3·Et2O)为催化剂,3-溴甲基-3-甲基氧杂环丁烷(BrMMO)为单体,CH2Cl2为溶剂,按阳离子开环聚合机理,合成出有机黏合剂3-溴甲基-3-甲基氧杂环丁烷均聚物(PBrMMO).研究了低温条件下单体转化率随时间的变化情况,得出BrMMO转化率-时间曲线,考察了催化剂用量和反应体系温度对可控聚合的影响,确定出BrMMO可控聚合的最佳条件:BF3·Et2O与BDO的摩尔比为0.5∶1.0,0℃下加入单体并熟化3d.用IR、1HNMR、DSC及TGA对最终产物的结构与性能进行了表征.     

无水硅酸钠催化酯交换合成碳酸二甲酯

以廉价的Na2Si O3·9H2O为原料,通过简单的焙烧处理,制备了系列无水硅酸钠,并将其作为固体碱催化剂应用于碳酸乙烯酯(EC)与CH3OH酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)的反应。采用TG-DTA、XRD和Hammett指示剂法对无水Na2Si O3进行表征。结果表明,焙烧温度对无水Na2Si O3的碱强度、总碱量及催化活性没有显著影响。当焙烧温度为200℃时,样品(Na2Si O3-200)的碱强度(Ho)为15.0~18.4,总碱量为10.9 mmol/g。以Na2Si O3-200为催化剂,考察了原料配比、温度和时间对酯交换合成DMC反应的影响。当CH3OH与EC的摩尔比为10∶1,在65℃反应2 h后,EC转化率与DMC收率可分别达到89%和88%。即使在室温条件下,Na2Si O3-200也能有效地催化EC与甲醇酯交换反应的进行。此外,经过4次使用后,Na2Si O3-200的催化活性没有出现明显下降的趋势。     

笼形八聚(二甲基硅氧基)倍半硅氧烷的合成与表征

以四乙氧基硅烷〔Si(OEt)4〕与五水合四甲基氢氧化铵(Me4NOH.5H2O)为原料水解缩合得到笼形八聚四甲基铵硅酸盐([SiO1.5ONMe4]8),继而与二甲基氯硅烷〔HSi(CH3)2Cl〕反应,一锅法合成了笼形八聚(二甲基硅氧基)倍半硅氧烷(Q8M8H),最佳反应条件为:反应温度25℃,反应时间36 h,n〔Si(OEt)4〕∶n(Me4NOH.5H2O)∶n〔HSi(CH3)2Cl〕=1∶1∶4,产率80%。FTIR和NMR研究证明,所得产物为Q8M8H;SEM、EDS和XRD研究表明,所制备的Q8M8H具有较高的纯度和完整的晶型结构,属于单斜晶系,a=1.18 nm,b=1.52 nm,c=1.51nm,α=γ=90°,β=108°;TG表明,Q8M8H热失重5%时的温度为210℃。     

钨离子液体催化氧化环己醇制得环己酮的性能

该反应体系是以钨离子液体[(CH3)N(n-C8H17)3]2W2O11为催化剂,H2O2（30 %）为氧化剂,催化氧化环己醇制得环己酮。分别考察了催化剂用量、氧化剂用量以及温度变化对反应的影响。实验确定的反应最佳条件为反应温度65 ℃,环己醇用量5 mmol,催化剂用量50 μmol,H2O2用量15 mmol。在最佳条件下反应8 h,环己酮的产率可达99 %以上。反应过程无副产物,选择性好（> 99 %）,体系异相催化,催化剂简单处理后可循环使用4次。     

镍基配合物催化乙炔制苯

研究镍基配合物催化体系不同温度、压力和催化剂用量对乙炔环三聚制苯反应的影响,并提出相关的催化反应机理。结果表明,以(Ph_3P)_2Ni(CO)_2为催化体系,四氢呋喃为溶剂,在反应压力1.5 MPa、反应温度85℃和反应时间3 h条件下,乙炔转化率99%,苯收率87%,副产物苯乙烯收率11.2%,杂质为微量的黏稠状乙炔低聚物。Ni(Ph3P)2(CO)2催化体系具有反应条件温和、反应进料组分简单和苯产率高等优点。     

Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚加氢制备环己酮的研究

研究了Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚选择性加氢制备环己酮,考察了催化剂种类、溶剂种类、催化剂用量、Pd/C与ZnCl_2的质量比、反应温度、反应时间、反应压力等反应条件对苯酚加氢反应的影响。结果表明,最佳反应条件为苯酚0.1 g,复合催化体系Pd/C-ZnCl_2(质量比为3:1) 0.08 g,反应温度100℃,氢气压力为1.0 MPa,反应时间5 h,溶剂二氯甲烷10 mL。在上述反应条件下,苯酚转化率接近100%,环己酮的选择性达97.8%。     

Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚加氢制备环己酮的研究

研究了Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚选择性加氢制备环己酮,考察了催化剂种类、溶剂种类、催化剂用量、Pd/C与ZnCl_2的质量比、反应温度、反应时间、反应压力等反应条件对苯酚加氢反应的影响。结果表明,最佳反应条件为苯酚0.1 g,复合催化体系Pd/C-ZnCl_2(质量比为3:1) 0.08 g,反应温度100℃,氢气压力为1.0 MPa,反应时间5 h,溶剂二氯甲烷10 mL。在上述反应条件下,苯酚转化率接近100%,环己酮的选择性达97.8%。     

金属醋酸盐复配催化剂催化超临界CO2一步法合成碳酸二甲酯

由CO2合成碳酸二甲酯(DMC)是CO2资源化的重要途径之一。超临界CO2因具有独特的溶解和传递性能,在合成反应中可既作反应物,又作反应溶剂。本实验以超临界CO2、环氧丙烷和甲醇作为反应物,选用金属醋酸盐与K2CO3、KI复合催化一步合成DMC。在温度130~170℃、CO2压力2~14 MPa条件下,考察了催化剂用量、物料配比、温度、压力、反应时间等条件对DMC产率的影响,产物采用气相色谱以内标法进行定量分析。结果表明,当醋酸锌复合催化剂配比为K2CO3:KI:Zn(CH3COO)2=1:1:2时,在合适的反应条件下(催化剂用量4%,物料配比8:1,160℃、7.4MPa,反应4 h),环氧丙烷转化率可达95%,DMC产率可达54.3%。     

K2O/Al2O3固体碱催化合成肉桂酸

以K2O/Al2O3固体碱为催化剂,催化苯甲醛与醋酐反应合成了肉桂酸.探讨了催化剂用量、反应温度、反应时间、反应物配比、不同种类和不同方法制备的催化剂对产品收率的影响.结果表明,以K2O/Al2O3为催化剂的最佳反应条件为:固体碱用量5.0 g,反应时间1 h,反应温度160℃,苯甲醛0.05 mol,苯甲醛与醋酐摩尔比1:3.最佳合成条件下肉桂酸产率达65.4%.不同方法制得的催化剂以微波制备的较好.     

聚硅氧烷稠油破乳剂的合成与表征

以甲基封端聚醚、自制低含氢硅油和丙烯酸壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯酯为原料,在氯铂酸的催化下合成了一种聚硅氧烷稠油破乳剂。通过红外光谱和核磁共振氢谱对其进行了表征。考察了反应温度、反应时间、物料比和催化剂用量对反应转化率的影响,最佳工艺条件为:反应温度95℃,反应时间7 h,n(Si—H)∶n(CC)=1.0∶1.2,催化剂用量占总反应物的质量分数为40μg/g,反应转化率达到92.86%。性能测试表明,在最佳条件下合成的破乳剂对稠油具有较好的破乳效果。     

(T_(p-Cl)PPFe)_2O/Co(OAc)_2催化对二甲苯空气氧化反应及条件优化

对二甲苯液相氧化是目前石油化工领域最重要的碳氢化合物氧化反应之一,本文报道了μ-氧双[四对氯苯基卟吩]合铁/醋酸钴[(Tp-ClPPFe)2O/Co(OAc)2]复合催化体系在无溶剂体系中催化空气氧化对二甲苯的反应,初步考察了(Tp-ClPPFe)2O/Co(OAc)2复合催化体系的催化过程,在单因素考察催化剂种类和使用量对反应转化率和产物选择性影响的基础上,使用正交实验全面考察了该反应中时间、温度、压力、空气流速、金属卟啉用量、醋酸钴/金属卟啉质量比对反应转化率和产物选择性的影响,获得了优化反应条件。通过实验对优化条件进行了确认。实验表明,在上述优化条件下,对二甲苯转化率达65.0%,对甲基苯甲酸和对苯二甲酸选择性分别为81.0%和13.0%。     

偏三甲苯催化氧化法制备2,3,5-三甲基苯醌的研究

采用水热合成法合成了铜酞菁与γ-Al2O3复合的催化剂Y。冰醋酸为溶剂,H2O2为氧化剂,用催化剂Y将偏三甲苯一步催化氧化为标题化合物(维生素E重要中间体)。考察了催化剂用量、pH、反应时间、温度和双氧水等因素对该反应体系的影响。催化剂Y对反应体系具有较好的催化效果,TMB的转化率达72.8%,TMBQ产率达65.3%。     

负载硅聚醚离子液体的制备及催化转化CO_2的应用

首先制备氯化1-羧基聚醚-3-甲基咪唑离子液体[HOOC-PECH-MIM]Cl,再将其与正硅酸乙酯(TEOS)反应制备负载硅聚醚离子液体催化剂(Si-[HOOC-PECH-MIM]Cl),采用红外光谱仪、热重分析仪和电镜扫描仪对其化学结构、热性能和表观形貌进行测试。然后用其催化转化二氧化碳(CO_2)合成碳酸丙烯酯。研究温度、压力、催化剂用量等因素对转化率和选择性的影响。结果表明,负载硅聚醚离子液体制备成功,实现了相态转变,且具有较高的热稳定性。在较温和条件下即可高效完成催化过程,活性高、选择性好。当催化温度为90℃,压力为1.8 MPa,用量为2.5%时,转化率和选择性分别为100%和97.2%。