环氧丙烷合成技术现状与绿色合成研究进展

环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工中间体。本文对PO生产的主要方法(氯醇法、共氧化法、过氧乙酸法)的优缺点进行了分析;结合绿色化学的原理,对电化学催化氧化、光催化氧化、胶束催化氧化、生物酶催化氧化合成PO等生产技术进行了评述;对TS-1/H2O2催化烯烃环氧化反应机理及PO合成工艺进行了详细的介绍。结果表明,TS-1/H2O2催化环氧化工艺具有低污染、高选择性、反应条件温和等优点,代表了PO绿色合成的发展方向。     

丙烯直接环氧化Au/TiO2催化剂助剂对催化性能的影响

采用沉积沉淀法制备了一系列的Au／TiO2催化剂,分别考察了碱金属氯化物以及贵金属等助剂对Au／TiO2催化丙烯环氧化性能的影响。结果表明：催化剂中加入NaCl后其环氧化催化性能明显提高,含量为1．5％时环氧丙烷(PO)得率最高;而加入CsCl和贵金属Pt则有利于提高丙烯环氧化过程中氢气的利用效率,抑制了副产物水生成。     

环氧化合物的酶促合成

随着塑料和表面活性剂等合成工业的发展,环氧化合物的需要量日益增多。现在,国内外在工业上合成环氧化合物主要采用化学合成法。化学合成法主要有以下四种方法: 1 氧醇法。2.哈康(Halcon)法。3.过乙酸法。4.催化氧化法。此外,还有电解法等。采用这些化学合成法生产环氧化合物时,需要的设备比较复杂,成本都比较高,有的     

乙腈为溶剂的丙烯直接环氧化连续反应研究

针对无醚化副产物的丙烯环氧化工艺,以TS-1分子筛为催化剂,双氧水为氧化剂,乙腈为溶剂,考察丙烯直接环氧化连续反应中反应物摩尔比、反应压力、反应温度、双氧水质量分数和进料质量空速等条件对双氧水转化率及环氧丙烷选择性的影响;研究丙烯、双氧水、乙腈体系下的丙烯环氧化反应机制以及乙醛的形成机制。结果表明:在优化的反应条件下,采用乙腈为溶剂后体系中没有醚化副产物形成,环氧丙烷的选择性为100%,双氧水的转化率和环氧丙烷的收率可达88%和71%;乙腈作为非质子性溶剂,环氧化反应活性较采用醇类溶剂时偏低,其惰性和弱碱性能有效抑制环氧丙烷的开环,从而避免生成醚化和水解副产物。     

钛硅分子筛挤条成型催化剂研究

研究了钛硅分子筛挤条成型催化剂在丙烯环氧化反应中的催化性能,探讨了分散剂、造孔剂及造孔剂用量对丙烯环氧化反应性能的影响．实验表明．采用不同分散剂制备的成型催化剂可以有效缓解反应热效应;在成型中加入的造孔剂有利于反应热和目的产物环氧丙垸从催化剂中导出．在催化剂成型中加入分散剂和造孔剂都能够提高环氧丙烷选择性,尤其是使用造孔剂效果更为明显．在挤条成型催化剂中加入3％聚乙二醇可以显著提高环氧丙烷选择性．由造孔剂形成的二次孔(约1．5nm)是影响环氧丙烷选择性的重要原因。     

两相乳化法制备球形Ziegler-Natta催化剂的影响因素及其催化丙烯聚合性能研究

通过两相乳化法制备球形Ziegler-Natta(简称Z-N)催化剂,考察脂肪醇种类、醇镁物质的量比、程序升温速率、氯代烃种类对Z-N催化剂形貌及粒径分布的影响规律,通过SEM、激光粒度仪等对形态和粒度进行表征,并研究其催化丙烯聚合的性能.研究表明:两相乳化法体系内以异辛醇为脂肪醇,醇镁物质的量比设定为2.5,以1–氯丁烷作为卤代烃,程序升温速率0.20℃/min时所制备出催化剂的球形度高且粒径分布窄.聚合评价结果表明其活性高且产物性能良好.     

双齿含氧配体修饰Co2(CO)8催化环氧丙(乙)烷羰化酰胺化反应制备β-羟基酰胺

首次报道了以芳香胺为氨源,通过双齿含氧配体L2修饰Co₂(CO)₈催化环氧化合物的羰化酰胺化反应,一步合成β-羟基酰胺化合物的方法.在温和的条件下(60℃、CO 3.0 MPa、6 h),以L2修饰的Co₂(CO)₈作为催化剂,能够实现环氧丙烷和苯胺的羰化酰胺化反应,得到收率为64%的3-羟基-N-苯基丁酰胺目标产物;该催化剂体系具有较好的稳定性和一定的底物普适性.其中,双齿含氧配体L2通过双氧水氧化双齿膦配体Xantphos (9,9-二甲基-4,5-双二苯基膦-氧杂蒽)制得.     

Sn调变Cu电子结构改善Cu/CeZrO2抗硫性能

为了提高汽车尾气催化剂的抗硫性能，延长催化剂寿命，采用密度泛函理论的方法研究了Sn掺杂Cu/CeZrO₂(110)催化剂的电子结构和SO₂抗硫性能之间的关系。计算结果表明Cu在CeZrO₂(110)表面上最稳定吸附位点是氧桥位，最稳定吸附能为-3.52 eV,此时结构最稳定。通过分析Cu—d带中心、电荷变化、分波态密度(PDOS)和SO₂的吸附能发现，Sn原子掺杂增强了活性组分Cu的正电性和Cu—O之间的相互作用，抑制了SO₂在Cu活性位点上的吸附，从而提高了催化剂的抗硫中毒能力，显著提高了催化剂的催化性能。研究为高性能汽车尾气催化剂的优化设计提供了理论借鉴。     

不对称催化环氧化研究进展

综述了近年来Ti（O-i—Pr）4-DET催化体系、手性Salen催化体系、手性酮催化体系和负载手性催化体系等在不对称催化环氧化应用中的研究进展，并对其催化环氧化的特点进行了比较和讨论。Sharpless催化体系具有操作简单、催化剂价廉易得、对映体选择性高的优点；Jacobsen催化剂对双键环氧化有一定通用性，合成相对简单；手性酮催化剂能有效减少重金属污染；负载型催化剂具有催化剂易于回收、产物易于提纯等优点。     

K+-FeOx/SBA-15催化剂中共存阴离子对其丙烯环氧化性能的影响

考察了在以N2O为氧化剂的丙烯气相环氧化反应中，FeOx／SBA-15催化剂上添加具有不同阴离子的钾盐修饰时，共存阴离子对K^＋-FeOx／SBA-15催化剂的丙烯环氧化反应性能的影响．研究表明，共存阴离子的电子亲和势是影响催化剂活性中心反应性能的重要因素．阴离子的电子亲和势越大，其所修饰的活性氧物种的亲电氧化性高，催化剂的丙烯环氧化性能高．与其它阴离子相比，KCl修饰的FeOx／SBA-15催化剂具有最佳的丙烯环氧化催化性能．     

有关合成丙二醇醚催化剂方面的进展

丙二醇醚是一种低毒用途广泛的精细化学产品 ,目前国内外对其生产工艺与催化剂的开发广为关注 .本文作者较为系统地概述了国内外有关合成丙二醇醚催化剂的研究现状     

Na~+和卤素修饰的Ag/MgO催化剂在丙烯环氧化反应中的催化性能

制备了一系列未经修饰和经Na+和卤素修饰的5%(质量分数)Ag/MgO催化剂.考察了富氧条件(p(C3H6)∶p(O2)=2.53∶98.8)下,Na+和卤素的修饰对Ag/MgO催化剂的丙烯环氧化反应性能的影响.研究发现,添加于催化剂中的Na+有助于环氧丙烷选择性的提高,而与Na+共存的Cl-和Br-则显著增加环氧丙烷的选择性.氧程序升温脱附(O2-TPD)表征显示,Ag/MgO催化剂中Na+和Cl-的添加提高了催化剂中次表面氧的含量和稳定性,从而促进了其在丙烯环氧化反应中的催化性能.     

Zn-Co DMC催化合成环氧丙烷-二氧化碳共聚物

制备了基于Zn₃[Co(CN)₆]₂的双金属氰化络合物催化剂,考察了在不同反应条件下催化环氧丙烷/二氧化碳共聚反应的催化性能以及反应条件对产物组成的影响.结果表明：该催化剂能高效催化共聚反应,催化效率可达2 000 g/g Zn₃[Co(CN)₆]₂以上.共聚产物经FT-IR和1H NMR表征,在适宜反应条件下共聚物中二氧化碳摩尔分数可达到0.3以上,产物中也有少量环加成产物碳酸亚丙酯,较低的温度和较高的压力有利于二氧化碳转化为共聚物.     

TS-1循环使用催化丙烯环氧化反应研究

通过间歇釜考察了TS-1循环使用时的反应性能;采用FT—IR、UV—Vis和XRF等手段对循环使用后的TS-1进行了表征,并以丙烯环氧化反应为探针考察了其催化性能．结果表明：在丙烯环氧化反应过程中,以甲醇为溶剂时,随着TS-1循环次数的增加,催化活性没有变化,但环氧丙烷选择性却随着使用次数的增加而下降;而以水为溶剂时,催化活性和环氧丙烷选择性随循环次数增加均变化不大．     

空气等离子体条件下丙烯氧化反应

为研究空气等离子体对丙烯的活化作用,在室温和常压下,采用介质阻挡放电法,考察玻璃反应器材质种类及长度对丙烯转化率、环氧丙烷选择性及其他产物分布的影响.实验结果表明:介质阻挡放电法可转化丙烯和空气直接生成环氧丙烷;玻璃反应器材质种类对丙烯环氧化反应有显著影响;在其他条件不变的情况下,随着反应器长度增加,丙烯转化率迅速增加,环氧丙烷、丙醛和丙烯醛等C3类氧化产物的摩尔分数均降低.     

过氧化氢法制备环氧丙烷的反应动力学研究

研究了以甲醇作为溶剂时,钛硅分子筛（ＴＳ－１）催化丙烯Ｈ２Ｏ２环氧化反应的过程,分析了丙烯压力、温度等因素对反应的影响,发现ＴＳ－１催化剂不但对环丙烷的开环醚化有催化作用,而且对Ｈ２Ｏ２分解有促进作用,在此基础上确定了主、副反应动力学参数,为该工艺的工业化提供了依据。     

Ga改性的Au／TS-1催化剂上气相丙烯环氧化反应

以Ga改性的TS-1分子筛为载体,用沉积沉淀法制备了金催化剂,并用于气相丙烯环氧化反应．比较了不同Ga掺杂量对催化剂结构和催化性能的影响．反应结果表明：Ga的改性使催化剂上丙烯的转化率由1．8％提高到2．7％;环氧丙烷的选择性由86．2％提高到91．9％．催化剂活性的增加可能是因为Ga的掺人使金颗粒分布更加均匀,以及载体微结构变化引起的配位效应．     

己二酸锌的制备及其对二氧化碳和环氧丙烷共聚反应的催化活性

通过不同锌源(氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌、乙酸锌)与己二酸反应制备己二酸锌催化剂.WXRD的分析表明由氧化锌制备的己二酸锌拥有较高的结晶度和结晶质量,因此在催化二氧化碳和环氧丙烷共聚反应中显示较高的活性,每g催化剂可产生88.3 g聚合物.核磁共振谱测试显示所得聚合物PPC具有高度的交替结构.