相转移催化(PTC)在二茂铁合成中的应用

(一)相转移催化(Phase Transfer Catalysis)反应是有机化学一种新发展的有效实验方法。由于它具有反应条件温和、操作简便、节省时间、副反应少、产品纯、产率高等显著优点而被广泛应用。 相转移催化反应是在催化剂作用下,反应物由一相转入另一相中进行的有机化学反应。在非均相中(特别是水与有机溶剂的两相中)的有机化学反应,往往因为分别在两相中的反应物难以接触而反应慢,收率低。若在其中加入一些催化剂,例如季胺盐等,能使水中反应物以离子对方式进入有机相中,反应便迅速进行。(图1)这些催化剂称为相转移催化剂,这种反应称为相转移催化反应。     

合成吡嗪的催化剂的制备

以乙二醇和乙二胺为原料,在催化剂的作用下脱氢和脱水反应生成吡嗪.以浸渍法制备负载型催化剂,分别以活性炭、分子筛和三氧化二铝为载体,以铜、锌、铝、锰、铬等为活性组分,活性组分占载体质量15%,按照不同的活性组分配比,不同的焙烧温度制备的催化剂.结果表明三种载体中,活性炭的吸附性最好.经过气相色谱分析,铜、锌、铝三种元素以1∶1∶1(摩尔比)的比例浸渍的活性炭载体上的催化剂,焙烧温度为350℃时,具有较高的活性和选择性.     

TiO2负载氮化钴钼催化剂的制备及其加氢脱氧性能

利用TiO2负载CoMo氧化物在NH3气流中进行程序升温反应,制备了一系列不同Co负载量的氮化CoMo/TiO2催化剂,采用BET和XRD对其进行了表征.以苯酚为模型化合物,考察了氮化CoMo/TiO2催化剂的加氢脱氧性能,采用拟一级反应动力学对苯酚消耗反应速率常数进行了拟合.结果表明: Co3Mo3N是由CoMoO4氮化生成,而不是由CoO和MoO3混合氧化物氮化生成.随着Co的加入,在催化剂中形成了双金属氮化物新相Co3MO3N.Co的加入对于改变催化剂的比表面积大小和加氢脱氧性能起到了正反两方面的作用.不同催化剂加氢脱氧的反应速率大小顺序为:Co4Mo12＞Co6Mo12＞Co2Mo12＞Co8Mo12＞Co0Mo12＞thermal.     

用HZSM—5沸石催化剂合成乙酸丁酯的研究

以HZSM-5沸石作催化剂,应用常压液-固相酯化反应合成了乙酸丁酯。考察了催化剂用量、醇酸比、反应温度和反应时间对酯产率的影响。适宜的反应条件为:催化剂用量为0.30g/mol正丁醇、正丁醇/乙酸=1∶1.05(mol比)、反应温度110～120℃、反应时间5小时,所得酯产率在63%以上。产物的红外光谱分析表明,HZSM-5沸石催化剂在合成乙酸丁酯的反应中具有高选择性。     

反应条件对催化剂床层温度的影响

通过对反应条件的研究，测试了催化剂床层温度。实验表明：反应压力、反应空速及原料气中空气的含量对催化剂床层温度影响很大。通过控制上述反应条件，可以使催化剂床层处于恒温区，有利于反应的进行。     

手性相转移催化剂的研究进展与应用

综述了近几年来手性相转移催化剂的研究进展,主要介绍了由金鸡纳生物碱衍生物和联萘酚衍生物等制备的催化剂,同时还介绍了国内在手性相转移催化剂方面比较成功的例子, 以及一些有代表性的催化剂在 Michael 加成反应、活性亚甲基的烷基化反应和环氧化反应等中的应用.     

壳聚糖铜催化剂催化H2O2分解反应的研究

以壳聚糖（CS）和CuSO4为原料制备了CS—Cu（Ⅱ）催化剂,利用XRD、红外光谱等方法对催化剂的结构特征进行分析,并研究了该催化剂催化分解H2O2的催化性能,探讨了催化剂用量、反应温度、H2O2浓度、pH值、反应时间等反应参数对催化性能的影响．结果表明：最佳的反应条件是,温度为45℃,pH值=4,H2O2浓度为0．15mol／L,催化剂的用量为0．6g,4h内H2O2分解可达到90％．     

乙烷氨氧化反应催化剂研究进展

乙烷的氨氧化反应研究近年来受到了人们的普遍关注,如何选用高效的催化剂更是成为了研究重点。本文主要论述了两种不同的催化剂(包括Co-ZSM-5分子筛催化剂和Sb2O3/Co-ZSM-5催化剂)对乙烷的氨氧化反应的机理及影响催化剂活性的因素。通过比较各种催化剂的催化性能,为在一定的条件下选择合适的催化剂提供了依据。     

固体超强碱催化剂用于甘油合成环氧氯丙烷的研究

对以甘油为原料环合反应生产环氧氯丙烷过程中所采用的催化剂进行了研究.采用溶胶凝胶法制备了不同种类的固体超强碱催化剂,并考察了这些催化剂的组分配比、焙烧温度等因素对催化剂性能的影响.其中对于组分为BaK/γ Al2O3固体超强碱催化剂,在焙烧温度为600 ℃、nBa∶ nK∶ nAl=4∶ 1∶ 10,反应温度为125 ℃时其催化活性最高,并采用气相色谱分析法对产品进行表征,测得1,3DCH转化率和ECH收率可达到80.03%和74.30%.同时采用红外光谱、CO2 TPD谱图、BET比表面和表面碱强度等分析手段对催化剂的性能进行了表征.     

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化反应——催化剂蒸汽处理的影响

对机械混合法制备的Mo/HZSM-5催化剂进行蒸汽后处理,利用XRD、XPS等表征催化剂的晶相结构、Mo物种的分散度,在关联催化剂活性评价基础上,研究了催化剂的蒸气处理过程对Mo物种的分散度及其芳构化反应性能的影响.结果表明,机械混合法制备的催化剂上,Mo物种主要以微晶的形式分布在分子筛的外表面,由于缺少分子筛孔道择形保护,便于积炭副反应的发生.经高温蒸气处理后,催化剂上Mo物种的分散度显著提高,有较多的Mo物种迁移至分子筛的孔道内,并与B酸发生强相互作用生成钼氧二聚体,有效地增强了催化剂的抗积炭能力.因此,蒸气处理的Mo/HZSM-5催化剂的芳烃选择性和催化稳定性较传统机械混合法制备的催化剂有明显提高.     

苯酚和甲醇气相邻位烷基化反应催化剂的研究进展

综述了近年来苯酚和甲醇气相邻位烷基化反应方面的研究进展,着重分析了用于该反应的各类催化剂体系的研究状况,探讨了催化剂的酸碱中心性质和反应性能的关系、苯酚和甲醇烷基化的反应机理以及催化剂的失活原因等问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

在Ba-MCM-49分子筛催化剂上1-丁烯的裂解反应

以Ba-MCM-49分子筛为催化剂,纯1-丁烯为原料,考察了钡的含量对烯烃催化裂解制丙烯、乙烯反应性能的影响,并在优化的反应条件下考察了催化剂的稳定性.实验表明,适量的钡修饰可以在一定程度上抑制氢转移及芳构化副反应的发生,从而提高了目标产物丙烯和乙烯的选择性,而且钡修饰后催化剂的稳定性大大提高.     

香豆素合成中Perkin反应的催化剂研究

本文概述了利用Perkin反应合成香豆素的方法及其机理,探索了以固体碱作催化剂进行催化反应的结果,综述了香豆素的其它合成方法。     

合成气一步法合成二甲醚催化剂的研究

采用固定床高压流动反应装置，从商品用甲醇合成催化剂(CuO／ZnO／A12O3)，及HZSM-5分子筛作为甲醇脱水催化剂进行机械混合制各了二甲醚合成催化剂，优选出比例为1：4(HZSM-5：CuO／ZnO／A12O3)．对1：4催化剂在压力5．0MPa，空速为1000h^-1，H2／CO＝2．2，温度250℃下连续使用120h，催化剂性能基本稳定，CO转化率可达到90％以上，二甲醚收率65％左右．以程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)对催化剂进行了表征．     

铁系催化剂的实验分析

在工业化工生产中,苯乙烯是一种非常重要的生产原料,到目前为止90%的苯乙烯都是经过乙苯在氧化铁催化剂的作用下与水蒸气发生氧化脱氢反应得到的。但是在制作过程中产生的热量较多,该生产工艺要用到大量的过热水蒸气,会消耗较多的能源,而且苯乙烯产率的受热力学平衡会受到极大的限制。基于此,本文主要对乙苯在氧化铁催化剂上与CO2进行氧化脱氢反应进行了试验研究。     

用含硫原料直接硫化加氢催化剂

在微反应装置上以模型化合物噻只为原料探索了几种加氢催化剂直接以原料在充化的可能性。结果表明，用噻吩硫化后，以ＭｏＯ３为主活性组元的仙化剂可获得较高的噻只ＨＤＳ生，而以ＷＯ３为主活性组元的催化剂不能获得较高活性。     

含氮碳纳米片催化环己烷的选择氧化

以纤维素为碳源、尿素为氮源、氢氧化钾为结构调控剂,通过改变碳化温度制备含氮碳纳米片材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附—脱附,X射线光电子能谱等手段对合成的材料进行表征。以环己烷氧化为探针反应,考察材料碳化温度对环己烷氧化反应的影响,发现800℃碳化的催化剂效果最优。选用最优催化剂,考察反应时间、催化剂用量、反应温度、叔丁基过氧化氢用量等反应条件对环己烷氧化的影响。在最优的反应条件下,其转化率可达7.1%,KA油的选择性高于99%。     

用β沸石作催化剂合成丙酸戊酯的研究

用β沸石作催化剂合成丙酸戊酯，考察催化剂制备方法和合成条件对催化性能的影响，合成丙酸戊酯的最适宜条件如下：醇/酸摩尔比为1.2：1，催化剂用量为1.2g/mol丙酸，环已烷用量为5.0mL/mol丙酸，反应温度为138-144℃，反应时间为3h，在此条件下反应所得产物经气相色谱分析，酯产率接近80％，对酯产物做红外光谱分析和物理性质测定，实测值与文献值吻合，同时对催化剂的稳定性及催化剂的类型对丙酸转化率的影响进行研究。丙酸与正戊醇在Fe-β沸石存在下酯化反应的活化能为40.07kJ/mol，并提出了无催化剂和用Fe-β沸石为催化剂时的酯化反应动力学模型。     

正戊烷异构化Ni-Mo-HM催化剂活性组分的研究

采用连续流动式固定床高压微反-色谱联合装置,考察了氧化镍、氧化钼含量对正戊烷加氢异构化镍-钼-氢型丝光沸石(Ni-Mo-HM)催化剂反应性能的影响。实验结果表明:Ni-Mo-HM可以做为正戊烷异构化催化剂,性能优于Ni-HM催化剂。引入助剂Mo可以提高催化剂的性能。Ni-HM,Ni-Mo-HM催化剂上的正戊烷异构化遵循典型的双功能催化反应机理,在低镍含量时,金属活性中心上的加脱氢为速度控制步骤;高镍含量时,酸中心上的正碳离子骨架异构反应为速度控制步骤。HM3321催化剂上的实验表明,在较适宜的工艺条件(71=305℃、P=2.0MPa、WHSV=1.0hr-1、n(H2)/n(nC5H12)=3:1)下,正戊烷转化率为67.2wt％,异戊烷收率为62.2wt％,异戊烷选择性为92.5wt％,液体产物收率为96.1wt％。     

化学动力学与化学热力学联系的探讨

化学动力学与化学热力学是相辅相成的，动力学的研究必须从热力学的结果（肯定反应有可能发生）为前提条件，而热力学只有与动力学相结合才能全面解决化学反应的实际问题。我们用以控制化学过程的方法主要是改变（1）温度；（2）压力；（3）反应物的比例；（4）催化剂。若不知这些因子对平衡及速度的影响，就不但不能使其充分发挥作用，有时还会引起混乱。化学热力学就是应用热力学的基本定律研究化学变化及其有关的物理变化的科学。主要研究化学过程的能量转换关系及化学反应的方向与限度。而化学动力学是研究化学反应的速率与机理；以及各…