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文檔簡介

1、摘要本研宂以太西煤基活性炭和苯胺單體為原料,通過原位-溶液聚合法制備出聚苯胺薄膜 包覆活性炭的復合型高酸值核殼結構碳基固體酸acpani-so3h(aps),通過sem、tem、 ir及xrd催化劑表面形貌結構和化學特性分析表征結果表明,自制聚苯胺包覆太西煤基活 性炭固體酸催化劑表現(xiàn)出較高的催化活性和穩(wěn)定性。在催化劑用量0.1 g,環(huán)己酮與甘油摩 爾比1丄2,帶水劑用量10 ml,反應時間為1.5 h的最佳反應條件下,環(huán)己酮轉化率達97% 99%,主產(chǎn)物選擇性為98.5%。催化劑重復使用4次以后催化活性下降。此外,通過ir和酸 密度測試分析了催化劑失活的主要原因。關鍵詞:催化劑aps碳基固體酸

2、環(huán)己酮甘油縮酮催化劑失活abstractthis study the etheric west coal based activated carbon and aniline monomer as raw material, through the in situ - solution polymerization of the polyaniline film coated activated carbon prepared by the composite core-shell structure with high acid value of carbon-based solid aci

3、d acpani.so3h (aps), through sem, tem, ir and xrd characterization of catalyst surface morphology structure and chemical properties analysis results show that the self-made polyaniline coated too west coal based activated carbon solid acid catalyst showed high catalytic activity and stability. in ca

4、talyst 0.1 g,cyclohexanone with glycerin mole ratio of 1:1. 2, the dosage of 10 ml water, the reaction time was 1.5 h under the optimum reaction conditions, cyclohexanone conversion rate was 97%-99%, the main product selectivity of 98.5%. catalyst reusable catalytic activity down after four times. i

5、n addition, by ir and acid density test and analysis of the main causes of catalyst deactivation.key words: catalyst aps carbon based solid acid cyclohexanone glyceryl ketal deactivation of catalyst1. 會者i侖11. 1 hua11.2國內外研宂11.3目的和意義22. 催化劑的制備42.1制備工藝優(yōu)越性比較42.2酸密度測定42.3催化劑制備42.4催化劑表征52.4.1催化劑表面化學特性研究5

6、2.4.2催化劑表面形貌和結構研宄63. 13.1原料與儀器13.2反應原理13.3合成工藝14. 結果與討論24.1產(chǎn)物的測定分析24.2碳基固體酸催化劑活性的研究34.2.1不同-so3h型催化劑對縮酮反應的影響34.3催化機理研究44. 4 aps催化合成環(huán)己酮卄油縮酮條件優(yōu)化44. 4. 1催化劑用量對縮酮反應的影響44.4.2環(huán)己酮與甘油摩爾比對縮酮反應的影響54.4.3環(huán)己烷用量對反應的影響55. 組侖7參考;獻:8致謝101.緒論1.1前言隨著化學工業(yè)在社會生產(chǎn)中的大力發(fā)展,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢酸和廢堿處理成為 化工產(chǎn)業(yè)鏈中非常棘手的難題,而更多的企業(yè)為了單一的追求經(jīng)濟效益選擇

7、了直接排放到 環(huán)境中,造成了嚴重的環(huán)境污染。因此,協(xié)調廢酸污染和后處理難的問題與生產(chǎn)效益之間 的矛盾成為科研工作者所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。固體酸的出現(xiàn)成為解決這一難題的有效切入 點,其良好的催化活性和可重復利用性受到了大量的關注01,各種不同類型的固體酸催化 劑6"1(:不斷地被開發(fā)應用,這其中,不斷地被開發(fā)應用,這其中碳基固體酸催化劑憑借著廣泛 的碳基材料來源吸引了眾多學者的關注,而極佳的催化活性和穩(wěn)定的催化性能更是為其關 注度和應用再添一筆色彩。太丙煤無疑是碳基催化劑載體的不二選擇,近年來,以太兩煤 基活性炭活性炭作為載體的單一和復合型系列催化劑在一些反應中顯示出了其它類型催 化劑無法

8、比擬的優(yōu)越性15。值得注意的是,該系列碳基固體酸催化劑在參與反應過程中 很直接的避免了液體酸腐蝕設備、催化劑性能不穩(wěn)定或催化劑價格昂貴等一系列的弊端, 符合新型催化劑的使命要求,開啟了碳基固體酸催化劑的新紀元。1.2國內外研究碳基固體酸是催化劑研發(fā)進程屮的一大突破,以其豐富的制備來源各種不同類型的碳 基固體酸不斷地被研發(fā)、改進和應用。2005年,masakazu toda16等人以葡糖糖等多釋基 醛類化合物為碳基原料,將其置于400 °c進行碳化,得到介于無定形碳和不完全碳化的粉 末狀產(chǎn)物,繼而將該產(chǎn)物取一定量在150'c條件下與濃硫酸反應一定時間,得到磺化碳基 固體酸,并將

9、該催化劑用于油酸與乙醇在常壓加熱條件下制備生物柴油,優(yōu)化后的工藝為 油酸與乙醇的物質量比為1:10,反應溫度為80°c,反應時間為4-10 h,乙醇的轉換率接 近100%。劉曉燕|7等人以活性炭為碳基原料,以四氟硼酸重氮苯磺酸鹽和還原劑h3po4 為提供-so3h的酸性基團組分制備出負載型碳基固體酸ac-so3h。并以該碳基固體酸為 催化劑,催化醋酸與乙醇的酯化反應,反應時間為10 h,酯化率為76%,低于商用催化 劑amberlyst-15 (86%)和nafion nr5g,分析最主要的原因是表面礦酸基含量的差異所致 (ac-so3h (0.64 mmol/g)、amberlys

10、t-15(4.6 mmol/g)。雖然在醋酸與乙醇的反應屮未能表 現(xiàn)出明顯的催化特性,但在后面對長鏈脂肪酸與醇的催化反應屮表現(xiàn)出較好的催化效果, 推斷主要是由于活性炭的介孔結構和大比表面積所致。烏日娜u8j等人以生物質木質粉末為碳基原料,在400°c碳化30 min,得到碳化粗產(chǎn)物,并將該碳化產(chǎn)物在135°c磺化60 min,得到碳基固體酸催化劑,采用不完全碳化-低溫磺化 法制得的碳基固體酸催化劑其表面微觀形貌呈蠕蟲狀,碳層結構顯示為無序的亂層結構, 磺酸基含量經(jīng)xps元素測定儀表征顯示該碳基固體酸表面-30:含量高達13.25%,而差 熱表征分析顯示該碳基固體酸催化劑在2

11、20 °c以下均能夠保持較好的催化活性。在該催化 劑的探針反應中,以該碳基固體酸為催化劑,催化油酸與甲醇的酯化反應,在催化作用120 min后,酯化率高達96%o高文藝u9j以膨化淀粉為碳基原料,以對甲苯磺酸為-so3h源, 將兩者按5:1的比例混合后置于馬弗爐中,于200 °c進行部分碳化操作10h,之后將所 得碳化產(chǎn)物研磨成60目的顆粒,得到以膨化淀粉為碳源的碳基固體酸催化劑。酸密度表 征采用一定濃度的naoh溶液通過酸堿滴定法測定。進一步以該碳基固體酸為催化劑,用 以催化環(huán)己酮和甘油的縮合反應,在分水裝置內壁上無明顯水珠產(chǎn)生時,繼續(xù)反應30 min, 待反應完全結朿后

12、,冷卻至室溫,濾出催化劑,所得濾液先后分別用一定濃度的碳酸鈉溶 液和氯化鈉溶液洗滌,并向其中加入干燥劑無水硫酸鎂干燥以除去混合在體系中的水組 分。繼而采用常壓和減壓蒸餾得到甘油縮酮,其產(chǎn)率高達99.2%,該碳基固體酸可有效重 復使用8次。中國是煤炭大國,自煤炭被人們發(fā)現(xiàn)以來,不斷地被深加工和精細化應用,由于其來 源的廣泛性和特異性受到了碳基催化劑科研工作者們的關注。寧夏大學的鄭瑞元2q以地域 特色資源太兩煤為碳基原料,濃硫酸為提供-so3h的酸源,采用液相磺化法和水熱磺化法 制備出兩種表面酸密度含量不同的煤基碳基固體酸催化劑coal-so3h和coal-so3ho另外, 為了拓展太丙煤在催化領

13、域的應用,進一步研究了以太丙煤為混合碳源,以腐植酸鈉為交 聯(lián)劑,制備出在太丙煤表面包覆葡萄糖的復合型碳基固體酸基體,并經(jīng)過高溫碳化,結合 液相磺化法制備出煤/糖復合型碳基固體酸催化劑c/g-so3h,并以碳基固體酸coal-soah 和c/g-so3h為催化劑,用以催化果糖脫水制備5-羥甲基糠醛和(x-氨基磷酸酯的合成反應, 實驗均得到了較好的效果,同時對該催化劑在反應中的催化機理進行了探討。1.3目的和意義環(huán)己酮甘油縮酮是一種帶有清香、花木香的香料,和其他縮醛(酮)類香料一樣,具 有香味持久,擴散能力較強,化學性能穩(wěn)定,并對一些刺激性氣味的消除有很好的效果 21'22o而縮醛(酮)類

14、化合物也是近十幾年來開發(fā)的新型高檔香料,在口用香精和食品香 精屮廣泛應用23"24。傳統(tǒng)工業(yè)上催化合成縮酮使用的催化劑主要是無機酸(主要是濃硫酸、 鹽酸、lewis酸)25等。然而lewis酸和硫酸鹽易溶于無機鹽,副反應多、選擇性低、污染 環(huán)境且催化劑不易分離等缺點很難滿足綠色化學的要求。因此,研宄環(huán)己酮甘油縮酮的綠 色催化合成工藝具有重要意義。近幾年開發(fā)的固體酸具有環(huán)保性能好、穩(wěn)定性高和催化活性好等優(yōu)點,廣泛應用于縮醛(酮)的合成。通過研究不同-so3h型催化劑、雜多酸l26j、 分子篩27"28和非負載型lewis酸催化合成環(huán)己酮甘油縮酮的活性,通過對不同類型催化劑 的

15、催化性能的比較,分析了催化合成縮酮的催化反應機理,并探討了催化劑的重復實用性 和失活原因等問題。煤基碳基固體酸因碳源來源豐富、制備工藝簡單、催化穩(wěn)定性較好、價格相對低廉的 優(yōu)點而受到研宄者的關注l29j。近年來,木課題組研究了以太丙煤基活性炭為碳源,制備 出磺化碳基固體酸催化劑并應用于催化有機合成的反應。但遺憾的是固體酸催化劑普遍存 在著酸值偏低的問題,而木論文使用自制的acpani-so3h (縮寫為aps)復合型催化 劑因具有較高的酸值(1.96mmol/g)和穩(wěn)定性而被應用于催化合成環(huán)己酮甘油縮酮的研究。2. 催化劑的制2.1制備工藝優(yōu)越性比較木研宄所開發(fā)的催化劑制備工藝流程較傳統(tǒng)聚苯胺

16、型酸催化劑的合成更具有新穎性 和優(yōu)越性,主要體現(xiàn)在催化劑的機械性能穩(wěn)定性和表面化學特性穩(wěn)定性。首先,該催化劑 在合成伊始釆用活化的碳材,通過表面含氧官能團與苯胺單體的靜電吸引作用使合成的基 體異有良好的機械穩(wěn)定性;其次,磺化方式的不同進一步?jīng)Q定了催化劑的機械性能穩(wěn)定性 和表面化學特性穩(wěn)定性。傳統(tǒng)類型的聚苯胺酸催化劑酸催化作用主要體現(xiàn)為聚合過程中酸 性組分的摻雜,該類型催化劑其功能基團無序的分布在催化劑的內部和外表面,且由于聚 合條件的限制,功能基團與載體的結合方式主要是物理吸附,穩(wěn)定性較差。而aps磺化方 式采用發(fā)煙硫酸氣相磺化法,在磺化的同時進一步通過發(fā)煙硫酸的碳化作用增強了催化劑 的機械穩(wěn)

17、定性,功能基團主要通過化學鍵合的方式分布在載體表面,較物理吸附負載的功 能基團更為穩(wěn)定,催化性能更佳。2.2酸密度測定取磺化后的碳基固體酸催化劑0.2 g,加入盛有40 ml摩爾濃度為0.3 mol/l的nacl溶 液的錐形瓶屮,室溫條件下磁力攪拌24 h后催化劑表面-so3h屮的h4被熔液屮的na+完 全交換到溶液屮,濾出催化劑收集備用,濾液以酚酞作指示劑,用摩爾濃度為6 mmol/l 的naoh溶液平行滴定3次,求平均值,所制備的催化劑酸密度為:1.96 mmol/g。2.3催化劑制備取25 ml2 mol l的鹽酸和2.5 g的活性炭分別加入到100 ml的三口燒瓶中,冰浴下 攪拌,待體

18、系溫度降到5 °c后向其中緩慢滴加iml的苯胺單體,機械攪拌20min,緩慢地 滴加2moll的過硫酸銨,攪拌lh,靜置8h,抽濾并分別用丙酮和蒸餾水洗至中性,烘 干得到acpani核殼結構的前驅體。取0.5 g前驅體置于自制的磺化設備中,以發(fā)煙硫 酸為磺化試劑,100 °c保持60 min,反應結束后冷卻至室溫,將磺化產(chǎn)物進行抽濾并用無 水乙醇洗至中性,所得固體顆粒物在80。2.4催化劑表征2.4.1催化劑表面化學特性研究由催化劑的紅外譜圖(圖1-1)可以看出較磺化前較磺化前相比,明顯在606 cm、1020 cm、1067 cm處出現(xiàn)吸收峰,1152 cm處的吸收峰明顯

19、加強且由于-so3h的引入發(fā)生藍移, 分別對應c-s鍵伸縮振動吸收、與-n-結構共軛的苯環(huán)相連的s=o鍵的對稱伸縮振動、與 非共軛結構的苯環(huán)相連接的s=o鍵的對稱伸縮振動以及s=o反對成伸縮振動吸收,圖1-2 表明在催化劑中n元素呈-nh-和-n-價態(tài),分別表示n元素以苯環(huán)狀聚苯胺和聚苯胺鹽形 態(tài)的存在。綜上可以看出催化劑表面-so3h主要是以鍵合態(tài)的-ph-so3h和摻雜態(tài)的聚苯胺 磺酸鹽的形式存在,據(jù)文獻報道,摻雜態(tài)的聚苯胺磺酸鹽具有良好的催化效果,因此,該 催化劑的催化性能主要體現(xiàn)為酸催化和聚苯胺磺酸鹽的協(xié)同作用。utter mujph<>viaii<,n4(nm>

20、;imc看i (mm;2000()wavenumber/cm圖1-1催化劑紅外譜圖叫冰 *遽事o 晷c 44 ml .鷂 u bwrplfv)圖1-2 s2p能譜譜圖b:n能譜譜圖2.4.2催化劑表面形貌和結構研究圖1-2表示催化劑的sem、tem及xrd測試譜圖。由圖中可以看出由原位氧化聚合法 制得的催化劑表面形貌較為規(guī)整(圖b),粒徑為loonm左右,且具有明顯的核殼結構(圖 c)。較磺化前相比,磺化產(chǎn)物顆粒之間分散較好,表而規(guī)整度明顯提高。對比磺化前后的 說明磺化磺化過程中隨著-so h的引入殼層聚苯胺的微晶形貌發(fā)生了改變,由無序的有機 碳組織轉向致密、有序的無機碳結構,進一步印證y圖b

21、的結論。物相微晶結構分析,發(fā) 現(xiàn)磺化后的xrd衍射譜圖在43°處出現(xiàn)無定型碳的衍射峰,說明磺化磺化過程中隨著-so3h 的引入殼層聚苯胺的微晶形貌發(fā)生了改變,由無序的有機碳組織轉向致密、有序的無機碳 結構,進一步印證了圖b的結論。圖1-3掃描電鏡:磺化前(a)、磺化后(b);透射電鏡(c) ; xrd (d)3. 實驗部分3.1原料與儀器原料:環(huán)己酮、環(huán)己烷(徐州天鴻化工公司);甘油、氯化鈉、碳酸氫鈉、無水硫酸 鎂、無水乙醇(天津大茂化學試劑廠);以上試劑均為ar;所用活性炭為實驗室自制太西 煤基活性炭15。儀器:gc-2010氣相色譜儀(日本島津公司);ft-ir-8400型傅里葉

22、紅外光譜儀(日本 島津公司);brukeram-400mhz型核磁共振儀(dmso-d6*溶劑,tms為內標物)。3.2反應原理環(huán)己酮和甘油在催化劑和帶水劑的存在下合成環(huán)己酮甘油縮酮和水。反應主要產(chǎn)物a: 2-輕甲基-1, 4-二氧雜螺環(huán)4, 5癸烷和b: 3-羥甲基-1,5-二氧雜螺環(huán)5, 5十一烷兩種同 分異構體。反應式如(1)式所示:3.3合成工藝在裝有分水器和回流冷凝管的150 ml的圓底燒瓶中依次加入環(huán)己酮、甘油、環(huán)己烷 和催化劑,在90 °c的汕浴鍋中加熱冋流至分水器中無明顯水珠出現(xiàn),冷卻至室溫,將催 化劑分離;產(chǎn)品混合物經(jīng)碳酸氫鈉溶液和飽和氯化鈉溶液洗滌至中性、無水硫酸

23、鎂干燥0.5 h后常壓蒸餾得到無色透明的液體,即為所得產(chǎn)品。用主產(chǎn)物2-羥甲基-1,4-二氧雜螺環(huán)癸 烷(a)的gc峰面積占兩種產(chǎn)物的gc總峰面積百分比表示產(chǎn)物(a)的選擇性,通過內加法計算 環(huán)己酮的轉化率。gc分析條件如下.分析采用毛細管柱db-wax毛細管柱(30 mmx0.25 mm, 0.25 gm), 40-230 °c程序升溫,40°c保持1 min, 30 °c/min速率升至230 °c,保持13 min;進樣口溫 度220 °c; f1d檢測器溫度230 °c;柱壓力72.5 kpa;分流比30: 1;進樣流量0.1

24、 pi。4. 結果與討論4.1產(chǎn)物的測定分析采用ir和w-nmr對縮酮產(chǎn)物的結構進行丫測定分析。圖2-1為縮酮產(chǎn)物的紅外譜 圖,從圖中可以看出:3435.47 cm-1處為0-h的伸縮振動吸收峰;2936.4 cm-1和2863.01 cm-1為亞甲基的c-h伸縮振動吸收峰;1449.13 cm-1處為環(huán)內亞甲基c-h的彎曲振動; 1101.6 cm-1和1042 cm-1為c-0的伸縮振動峰,說明產(chǎn)物屮有醚鍵的存在。圖4-1產(chǎn)物紅外譜圖圖4-2為產(chǎn)物縮酮的w-nmr譜圖,計算得出"h nmr (400 mhz,cdc13) 8 4.23-4.12 (m,!h),3.98 (t, j

25、 = 7.4 hz, !h),3.71 (t, j = 7.3 hz, 4),3.68 - 3.60 (m, *h), 3.53 (dd,j = 11.6, 5.3 hz, ), 2.66 (s,1.71 - 1.43 (m, 4h),1.33 (dd,j = 12.8, 6.5 hz,6h).,3c nmr (100 mhz, cdc13) 8 109.84,75.74,65.44,62.99,36.19,34.59,24.95,23.84, 23.61 .圖4-2縮酮w-nmr譜圖4.2碳基固體酸催化劑活性的研究4.2.1不同-so3h型催化劑對縮酮反應的影響由表4-1可以看出,不同-so

26、3h型催化劑催化縮酮反應的活性不同。其中以acpani -so3h (aps)催化劑活性最高,環(huán)己酮轉化率達92.5%以上,產(chǎn)物選擇性達到92.8%,其 原因除了該催化劑酸值較高外,還與該催化劑的自身結構有關;而entryl的催化性能相對 偏低,環(huán)己酮轉化率低于90% ,其原因可能是氨基磺酸是以兩性離子的形式存在,極易 溶于水,部分催化劑可能溶解于反應產(chǎn)生的水中,催化劑不能良好的與反應物接觸,從而 降低了催化活性;entry2對催化縮酮反應選擇性較高的原因是環(huán)己酮的羰基凸出外顯,空 間位阻較小,容易與硫酸氫鉀結合,使碳氧成鍵的電子云偏向氧,增強碳正離子的正電性, 有利于甘油親核加成,從而提高環(huán)

27、己酮的選擇性;entry3為有機強酸,催化反應中與反應物形成液-液兩相體系,有利于酸與反應物充分接觸,提高催化活性。表4-1不同-s03h型催化劑催化環(huán)己酮甘油縮酮的影響of cydohwaooneenlnr a圖4-3不同-s03h型催化劑催化環(huán)己酮甘油縮酮的影響entry"product of the yield /%selectivity of product/%1氨基磺酸84.391.82硫酸氫鉀90.995.13對甲苯磺酸91.594.14acpani-so3h92.598.64. 3催化機理研究環(huán)己酮甘油縮酮催化反應機理,酮羰基在酸催化劑作用下質子化并與甘汕發(fā)生親核加 成

28、生成半縮酮,半縮酮再吸附到酸位上并發(fā)生脫水反應,兩種醇羥基分別進攻碳正離子, 在酸性條件下發(fā)生親核加成反應,最后形成產(chǎn)物a和b兩種同分異構體。4.4 aps催化合成環(huán)己酮甘油縮酮條件優(yōu)化4.4.1催化劑用量對縮酮反應的影響由表4-2可知,催化劑用量為0.1 g時,環(huán)己酮收率達到最高92. 5%,主產(chǎn)物選擇性 達到98. 6%。催化劑不足或過量都降低了環(huán)己酮轉化率與選擇性,其原因是催化劑不足時, 不能提供更多有效的催化活性中心,部分反應物未參加催化反應,降低了催化效果,而催 化劑過量會產(chǎn)生副反應,同時會催化逆反應的進行,從而也會降低催化效果。表4-2催化劑的用量對反應的影響j j 8040%/

29、pi.2x 9£j0 lonpojdacpani-so3h /g0.000.050.100.200.50product of the yield /%11.988.592.590.589.3selectivity of product /%84.598.298.698.298.3product of the yield /% selectivity of product /%acpani-so3h /g圖4-4催化劑的用量對反應的影響4. 4.2環(huán)己酮與甘油摩爾比對縮酮反應的影響由表格5看出,隨著甘油用量的增加,進而提高了環(huán)己酮的轉換率以及環(huán)己酮的選擇 性,符合化學反應平衡原理。當甘

30、油與環(huán)己酮的摩爾比達到1:1. 2的吋候,催化效果為最 好。若甘油過量,催化效果反而降低,可能出現(xiàn)甘油的自身脫水等副反應存在,主要原因 是過量的甘油稀釋了反應體系。表4-3環(huán)己酮和甘油摩爾比對反應的影響n (環(huán)己焼):n (甘油)/mol1.0:1.01.0:1.21.0:1.41.0:1.6產(chǎn)率87.995.791.487.0選擇性98.398.798.498.1product of the yield /%i selectivity of product /%1.0:101.0:1210:1.41.0:16n (cyclonhexanone): n (glycerol) /moj - -

31、8040%/p3!a io pntjojd圖4-5環(huán)己酮和甘油摩爾比對反應的影響4. 4.3環(huán)己烷用量對反應的影響表格4-4屮可以看出,當10 ml為環(huán)己烷的使用劑量吋,催化效果將達到最高。由熱 力學原理可知,水或反應物之一與帶水劑能形成二元或者多元共沸物時將水帶出反應體 系,由此破壞了反應的熱力學平衡,使反應向有利于產(chǎn)物的方向進行。反應產(chǎn)生的水除非 在帶水劑充足的情況下才會有效被帶走,抑制了反應向正反向進行;而帶水劑過量會降低 反應體系的溫度,影響催化效果。通過正交實驗得,影響縮酮收率的最重要因素是催化劑用量的多少,而環(huán)己酮與甘油 摩爾比和帶水劑用量對收率的影響相對較小。所以對合成高收率縮酮

32、而言,催化劑的選擇 至關重要。表4-4環(huán)己烷用量對反應的影響環(huán)己烷用景/ml6.08.010.012.014.0產(chǎn)率90.793.596.592.891.1選擇性98.398.498.798.4983product of the yield /% selectivity of product z%cyclohexane /ml圖4-6環(huán)己綻用量對反應的影響4.6催化劑的失活與重復性催化劑良好的穩(wěn)定性可以降低工業(yè)成木,而催化劑的重復使用效果也是衡量催化性能 的重要指標。aps催化劑的優(yōu)點在于價格廉價、該催化劑較穩(wěn)定、易回收、催化活性較高 且制備又簡單。經(jīng)ir和酸度測試發(fā)現(xiàn),催化劑使用4次后催化性

33、能下降的主要原因是催化劑表面的 -s0、h逐漸流失,使得催化劑的酸值降低,進而導致其催化活性的下降。除此之外,催化 劑的比表面積減小也是導致催化活性下降的其中一個主要原因。圖4-7催化劑的重復使用性5.結論以太西煤基活性炭和苯胺單體為原料,采用原位氧化聚合法制得聚苯胺薄膜包覆 活性炭的碳基基體,以發(fā)煙硫酸為磺化試劑磺化得到磺化碳基固體酸,將acpani -so3h復合型催化劑用于催化合成環(huán)己酮甘油縮酮反應,考察其催化性能。經(jīng)研究表明, 帶水劑10ml,催化劑0.10g,n(環(huán)己酮):n(甘油)=1:1.2的最佳條件下,環(huán)己酮收率92.5% 以上,主產(chǎn)物的選擇性為98.6%,。催化劑重復使用4次

34、以后催化活性下降,通過測試發(fā) 現(xiàn),催化劑失活的原因是催化劑表面-so3h消失,酸密度較反應前明顯下降。該催化劑 綠色環(huán)保,原料豐富,制備簡單,ii產(chǎn)物分離方便,具有很好的開發(fā)應用的前景。參考文獻1 emeis c a. determination of integrated molar extinction coefficients for infrared absorption bandsof pyridine adsorbed on solid acid catalysts. journal of catalysis, 1993, 141(2): 347-3542 cao q,guan j

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