2-(4-甲氧基苯基)苯并咪唑的合成方法的研究

目的本文对2-(4-甲氧基苯基)苯并咪唑的合成方法进行了研究,并探索了其合成的最优工艺条件.方法本课题以邻苯二胺和对甲氧基苯甲醛为原料,在甲醇为溶剂,磷酸为催化剂的酸性条件下,一步反应制得2-(4-甲氧基苯基)苯并咪唑.结果考察了催化剂、催化剂的量、反应物料摩尔比、溶剂四个因素对反应产率的影响.反应产物烘干后,通过测熔点,红外光谱进行分析.结论通过对实验数据的处理得出了最优化工艺合成条件:以磷酸作催化剂,甲醇为溶剂物料摩尔比为N(邻苯二胺):N(对甲氧基苯甲醛):N(磷酸)为1:1.2:3.8,的条件下,2-(4-甲氧基苯基)苯并咪唑收率可以达到75%以上。     

环氧乙烷吸收溶液合成碳酸乙烯酯管式反应工艺条件

在自行建立的管式反应器上,采用实验室开发的NY-2催化剂,以环氧乙烷(EO)吸收溶液和CO2为原料,进行合成碳酸乙烯酯(EC)连续过程研究.考察液空速、吸收溶液中EC与乙二醇(EG)摩尔比、EC与EO摩尔比、水含量、催化剂用量、反应压力和温度对反应的影响.通过实验研究,确定了较佳的连续反应条件:反应温度为(125±5)℃、反应压力为(3.5±0.5)MPa、催化剂质量分数不小于2%、吸收溶液中水的质量分数少于1.2%、EC与EO摩尔比为5、EG质量分数小于30%、空速小于0.67 h-1.在此条件下,EO的转化率大于98%,EC的选择性大于80%.     

微波辅助法合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物

路易斯酸固载蒙脱土催化,微波辅助条件下以芳香醛、乙酰乙酸乙酯及脲为原料,通过Biginelli反应合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物。使用单因素法考察催化剂、溶剂对产率的影响,正交试验法优化反应温度、时间及原料摩尔比。实验结果表明:在反应温度90℃,微波时间10min,芳香醛、乙酰乙酸乙酯和脲的摩尔比为1.2∶1∶1,催化剂为氯化铜固载蒙脱土,催化剂用量为10%(醛摩尔比)的最优条件下,产率最高可达95.7%,催化剂重复使用3次后产率仍可达84.0%。产物通过红外、核磁、熔点进行表征。与现有合成方法相比,微波辅助法具有收率高、用时短等优点,具有潜在的应用前景。     

松节油一步制备α-松油醇

研究了由松节油一步合成α-松油醇的新工艺。根据松节油水合反应的要求,设计了氯乙酸与松节油的摩尔比、水与松节油的摩尔比、反应温度及辅助催化剂三氧化格用量的正交试验。得最佳的工艺条件为：反应温度65 ℃,氯乙酸/松节油的摩尔比=2:1,水/松节油的摩尔 比=4:1,助催化剂三氧化铬为松节油的0.5% (质量分数）。松节油转化率达85%,α-松油醇选择性为60%。     

负载型金属氧化物催化酯交换合成碳酸二甲酯

制备了多种以γ - Al2O3为载体的负载金属氧化物催化剂,考察其在由碳酸乙烯酯(EC)与甲醇(ME)酯交换法合成碳酸二甲酯(DMC)中的催化活性,其中以K2 O/γ - Al2 O3催化活性较好.同时考察了负载量、催化剂用量、甲醇与碳酸乙烯酯摩尔比、反应温度、反应时间等因素对反应的影响,最终确定最佳反应条件:催化剂为K2O/γ - Al2O3,甲醇与碳酸乙烯酯摩尔比为5,m(催化剂)∶m(甲醇)为1∶200,反应温度为65℃,反应时间为3h,在此条件下,碳酸二甲酯收率最佳为52.0％.     

Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2固体酸催化剂上乙酸与烯烃的酯化和叔戊烯与甲醇的醚化

以硅胶为载体,制备了负载型的Cs2.5H0.5PW12O40催化剂,将该催化剂用于乙酸与1-丁烯的酯化反应和叔戊烯与甲醇的醚化反应,考察了其活性组分负载量、载体硅胶性质和焙烧温度对催化剂性能的影响. 研究了催化剂用量、反应温度、反应压力、n(1-丁烯)/n(乙酸)、反应时间等反应条件对酯化反应中乙酸转化率的影响. 与其他类型催化剂的醚化活性进行了对比,并进行了Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂的醚化稳定性实验. 结果表明,以低钠硅胶为载体,在活性组分负载量为40%,焙烧温度为300～400 ℃时制备的Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂具有较高的催化活性. 随着负载量增大,催化剂孔径、孔容和比表面积减小,而催化活性先增加后减小. 在反应温度120 ℃、压力1.5 Mpa、n(1-丁烯)/n(乙酸)比3.0、催化剂用量4%、反应时间7 h的条件下进行酯化反应,乙酸的转化率为87.36%. 在反应温度80 ℃、压力1.0 Mpa、n(甲醇)/n(叔戊烯)比1.1、LHSV为1 h-1的条件下进行醚化反应,叔戊烯的转化率为68.57%. 制备的新型Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂对于乙酸与1-丁烯的直接酯化反应和叔戊烯与甲醇的醚化反应具有良好的活性与选择性,催化剂寿命长. 因此,Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2是一种理想的乙酸与烯烃直接酯化和叔戊烯与甲醇醚化反应的催化剂.     

磷钨酸掺杂聚苯胺催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛

以磷钨酸掺杂聚苯胺H3PW12O40/Pan为催化剂,对以丁醛和1,2-丙二醇为原料合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的反应条件进行了研究.实验表明:磷钨酸掺杂聚苯胺催化剂H3PW12O40/Pan是合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的良好催化剂,较系统地研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响.最佳反应条件为:n(丁醛):n(1,2-丙二醇) =1:1.2,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂,反应时间50 min.上述条件下,丁醛1,2-丙二醇缩醛的收率可达87.9%.     

低压固定床反应器中丙烯直接环氧化连续反应

在固定床反应器中,以自制挤条成型的ZSM-5型含钛(TS-1)分子筛为催化剂,采用丙烯气相进料,并预先与双氧水的甲醇溶液混合,系统考察了液体空速、丙烯与过氧化氢摩尔比、反应温度、双氧水甲醇混合溶液中双氧水浓度以及水含量等工艺条件对丙烯直接环氧化连续反应的影响。结果表明:当反应压力为0.7MPa,反应温度为50℃,进料中wH2O2=0.015,进料液体的质量空速为48h-1时,双氧水的转化率和环氧丙烷的选择性分别在90%和85%以上。     

1-丁烯高效氢甲酰化制戊醛的工艺条件探索

以WHF-0.5自控高压釜为反应器,以质量分数为97%的正戊醛作为反应溶剂,采用乙酰丙酮三苯基膦羰基铑(Cat)和配体三苯基膦(PPh3)作为催化剂体系,探讨能够同时达到高转化率和高正异比的1 丁烯氢甲酰化制戊醛的最优工艺条件。本文对能够影响1-丁烯氢甲酰化制戊醛反应的8个单因素进行了实验考评并对部分重要因素进行了正交实验,结果表明：在反应温度100℃、反应压力2.5MPa、搅拌速率200r/min、反应时间3.5h、溶剂用量125mL（25%）、膦铑(P/Rh)物质的量之比600、1-丁烯用量10mL（0.2393mol/L）和催化剂浓度125mmol/L的条件下,1-丁烯的转化率达8684%,产物正异比(mN/mI)达10.98,催化剂的转化频率237.48h-1。     

固体超强酸S2O2-8 /ZrO2-Al2O3催化合成丙酸苄酯的研究

用固体超强酸S2O8^2-/ZrO2-Al2O3催化苯甲醇与丙酸的酯化反应合成了丙酸苄酯，实验结果表明，S2O8^2-/ZrO2-Al2O3具有较高的催化活性，考察了苯甲醇与丙酸摩尔比、催化剂用量，反应温度，反应时间，带水剂环己烷用量对酯收率的影响，在典型反应条件下（苯甲醇与丙酸摩尔比＝1．2：1，1．0g催化剂/0.33mol丙酸、反应温度160℃，反应时间3．0h和10ml环己烷），丙酸苄酯的收率可以达到86．6％，该催化剂易于回收且可重复使用，具有良好的活性稳定性。     

大豆油酯交换制备生物柴油的研究

利用K2CO3和Al2O3制备固体碱催化剂,将它用于大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油.通过实验考察醇油摩尔比,催化剂用量,反应温度和反应时间4个工艺条件对生物柴油产率的影响,最后确定最佳的反应条件为:醇油摩尔比9:1,催化剂用量2%,温度60℃,反应时间4h,在此条件下得到的生物柴油产率为72.3%.     

微反应器中甲醇-水蒸气重整制氢三维模拟

为考察进口温度、速度和水醇比对微反应器中甲醇-水蒸气重整制氢过程的影响,利用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型对自行设计的平板微通道反应器中甲醇-水蒸气重整制氢进行了三维数值模拟.反应动力学采用甲醇分解和蒸气重整双速率幂函数模型.计算表明,在反应物进口速度为2.88 m/s、进口温度为493 K和水醇比为1.3的反应条件下,反应器出口转化率达79.8%.通过模拟可以看出微反应器能够在较大的反应物流量下保持较高的出口氢气含量和较高的甲醇转化率.     

酯化、水解两步法合成苯甲醇的工艺优化

以氯化苄和甲酸钠为原料,采用十六烷基三甲基溴化铵作为相转移催化剂,通过酯化和水解两步法合成苯甲醇。分别考察原料摩尔比、酯化反应温度、催化剂用量、初始水量等因素对酯化反应的影响以及水解反应温度、加碱方式、初始水量等因素对水解反应的影响。结果表明:适宜的氯化苄与甲酸钠摩尔比为1∶1,酯化反应温度为110～115℃,催化剂用量为2%(以氯化苄为基准),初始水量与氯化苄的体积比为1∶1;适宜的水解反应温度为100℃,加碱速率为5 mL/h,酯化液与水的体积比为1∶1。在最优工艺条件下,苯甲醇的收率可达98%。     

超声辅助SiW12/SiO2催化合成乙酸苄酯及动力学

制备负载型硅钨酸( SiW12/SiO2)催化剂,并在超声条件下将催化剂应用于乙酸苄酯的合成中.采用红外光谱仪(IR)和X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征.考察反应温度、催化剂用量、醇酸摩尔比和反应时间对酯化率的影响,并建立了动力学方程.结果表明:所制备的催化剂具有Keggin的结构;在超声频率10 kHz、超声声强1.0 W/cm2的条件下,得到最适宜的反应条件为反应温度110℃、催化剂用量1.5g、醇酸摩尔比值1.5、反应时间75 min.在最优条件下,酯化率可达95.3%.     

对叔丁基苯甲酸甲酯的硫酸钛催化反应研究

采用硫酸钛作催化剂,以对叔丁基苯甲酸和甲醇为原料直接酯化,对对叔丁基苯甲酸甲酯的合成工艺进行了研究,着重考察了催化剂用量、反应时间、醇酸摩尔比、带水剂用量等因素对反应收率的影响,并优化反应条件。当甲醇与对叔丁基苯甲酸的摩尔比为8∶1时,在催化剂硫酸钛(用量为对叔丁基苯甲酸的20%)作用下,加入带水剂苯12 mL,于回流温度下反应6h,产品收率可达86.6%。     

S2O82-/ZrO2-Cr2O3固体超强酸催化合成乙酸苄酯

以ZrOCl2 ·8H2 O ,CrCl3·6H2 O和 (NH4 ) 2 S2 O8为主要原料制备了新型固体超强酸催化剂S2 O82 -/ZrO2 -Cr2 O3,用于催化合成乙酸苄酯 .考察了乙酸 /苯甲醇摩尔比、催化剂用量、反应时间、带水剂种类和用量对酯产率的影响 .在典型反应条件下 (0 .5g催化剂 ,0 .18mol苯甲醇 ,0 .36mol乙酸 ,10 .0mL苯 ,回流反应 2 .0h)产率可达 80 .1% .该催化剂易于回收 ,且可重复使用 ,具有良好的活性稳定性 .     

微反应器中硝酸氧化乙二醛制备乙醛酸

针对传统硝酸氧化乙二醛制备乙醛酸存在周期长、选择性低等问题,本文提出了一种在微反应器中高选择性合成乙醛酸的方法。先将35%硝酸与40%乙二醛按照一定摩尔比输送到T形微混合器,在微通道和降膜微反应器中反应一段时间,将得到的乙醛酸反应液再和硝酸以一定摩尔比输送到T形微混合器、微通道以及降膜微反应器中,循环几次后得到最终反应液。结果表明:当硝酸(流速0.13 mL/min)与乙二醛(流速0.24 mL/min)初次混合的摩尔比为0.42∶1、硝酸(流速0.02 mL/min)与收集的乙醛酸反应液(流速0.24 mL/min)混合反应6次、T形微混合器与微通道的温度和停留时间分别为60℃和2 min、降膜微反应器反应温度为90℃时,乙二醛转化率为82%,乙醛酸选择性可达95%。     

固体酸Zr(SO4)2·4H2O催化制备生物柴油

采用新型固体酸Zr(SO₄)₂·4H₂O替代传统的液体酸、碱催化剂，催化大豆油与甲醇的酯交换反应，制备生物柴油。考察了醇油摩尔比，催化剂用量，反应时间等因素对转化率的影响。采用气相色谱跟踪反应进程中各组分含量分布。优化出该反应最适宜的操作条件为：醇-油摩尔比6∶1，催化剂用量占原料油质量的3%，反应时间6h，反应温度65℃.在此条件下生物柴油的收率可达96.6%。制得的生物柴油与中国0^#柴油(GB 252—1994优级品)的主要性能指标接近。     

丙醛缩合制2-甲基-2-戊烯醛的研究

研究了丙醛双分子缩合制 2 -甲基 - 2 -戊烯醛的反应 ,以NaOH水溶液作催化剂 ,重点考察了反应温度、溶剂用量、催化剂浓度、反应时间、NaOH固体 /丙醛 (摩尔比 )对目标产物收率的影响 ,确定了制备 2 -甲基 - 2 -戊烯醛的优化反应条件 :温度 2 93K、溶剂苯 5ml、催化剂浓度 2M、时间 1h、NaOH固体 /丙醛 (摩尔比 ) 2 / 15 ,目标产物 2 -甲基 - 2 -戊烯醛的收率可达 98.4%。     

稀土改性固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2-La2O3的制备及其催化性能

制备了稀土改性固体超强酸SO24-/TiO2-La2O3环境友好催化剂,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了原料摩尔比n(La3+)∶n(Ti4+)、硫酸浸渍时间、焙烧温度、活化时间等制备条件对SO24-/TiO2-La2O3催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件是原料摩尔比n(La3+)∶n(Ti4+)=1∶34,浸渍浓度为0.8 mol.L-1,浸渍时间为24 h,焙烧温度为480℃,活化时间3 h.利用优化条件下制备的催化剂SO24-/TiO2-La2O3催化合成缩醛(酮),在醛/酮与二元醇(乙二醇,1,2-丙二醇)的投料摩尔比为1∶1.5,催化剂的用量占反应物总投料质量的0.5%,反应时间为1 h条件下,10种缩醛(酮)的产率为41.4%～95.8%.