本文主要研究内容
作者李平（2019）在《苯甲醛和苯乙烯氧气氧化研究》一文中研究指出：我国国民的生活品质和化学品的生产技术紧密相关,氧化反应则是在化学品中间体合成过程中频繁出现的一种化学反应类型,氧化剂的选用是氧化反应中最重要的一环。在传统的氧化方法中,都是依赖于各种化学计量的高危险性的强氧化剂,比如重铬酸盐、高锰酸盐、高碘酸盐等,这些氧化剂虽然氧化能力强,但是选择性差、价格昂贵而且会导致严重的重金属离子污染。当使用有机过氧化物作为氧化剂时,虽然具有强烈的氧化作用,但是它们不稳定、易分解并且易燃易爆。H202是一种常见的绿色氧化剂、活性氧含量高,并且副产物只有H20,不会污染环境,但是它本身也容易分解成为O2和H2O,影响反应效果。近年来,臭氧氧化技术也逐渐被发展,但是臭氧发生器造价昂贵且其能耗高。比起上述的氧化剂,氧气来源广泛、价格便宜、制备和运输成本低,并且绿色无污染,是目前最有应用前景的氧化剂。于此同时,本文也尽可能使用绿色的溶剂体系,借助高效的催化剂,致力于开发出苯甲醛和苯乙烯的绿色氧化过程,这也是化学工业未来发展的趋势。本论文的主要内容如下:1、针对苯甲醛的氧气氧化,首先我们成功合成了四种环烷基(氨基)卡宾铜催化剂,并用lHNMR、13C NMR进行了表征,确认其分子结构。然后我们探究了这四种卡宾铜催化剂对苯甲醛氧化反应的催化性能,我们发现环烷基(氨基)卡宾铜(CAAC)CuCl对该反应表现出良好的催化效果,再通过加入KPF6、KBF4、K3PO4、K2C03、KOH等10余种无机盐类的添加剂来改变催化剂的催化效果,其中KPF6具有最优的助催化效果。我们探究出苯甲醛氧化反应最佳的反应条件,只要使用1 mol%(CAAC)CuCl和1 molo1%KPF6,在25℃下反应24 h,苯甲醛就基本完全转化为苯甲酸。目前文献中报道出的结果需要在碱性条件下进行,并且温度为50℃,而本体系苯甲醛的氧化反应只需要在中性条件下进行,并且反应温度降低至25℃C,反应条件更加温和。最后我们分别考察了邻氯苯甲醛、间氯苯甲醛、对氯苯甲醛等10余种不同的芳香醛在此催化体系下的反应效果,这些底物的收率基本都能达到90%,说明(CAAC)CuC1/KPF6催化体系具有良好的普适性。2、针对苯乙烯的氧气氧化,我们准确配制了 0.25 mol/L的Co(N03)2、Cu(NO3)2、Mn(N03)2等金属盐溶液,再和13X型分子筛以80:1的质量比在80℃C下交换4 h得到分子筛负载金属催化剂,我们发现使用Co(NO3)2溶液交换之后所得到催化剂具有最佳的催化效果。紧接着分别配制了0.025 mol/L、0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L、0.25 mol/L的Co(NO3)2溶液,在相同的反应条件下分别和13X型分子筛进行离子交换,得到Co(N03)2的最佳交换浓度是0.25 mol/L。用0.25 mol/L的钴离子溶液交换后的13X型分子筛作为催化剂,分别考察了反应温度、反应溶剂、底物和溶剂的体积比等因素对苯乙烯氧化反应的影响,通过GC来监测苯乙烯的转化率和各产物的选择性。通过考察之后,我们探究出了最佳的反应条件,即反应温度为100℃C、反应溶剂为DMF、V底物_/V溶剂=1:40、反应时间为4h,在此最优条件下,苯乙烯的转化率为99%、氧化苯乙烯的选择性为72%。然后,考察了催化剂的循环使用情况,发现其使用5次之后,苯乙烯的转化率从99%降低到83%,氧化苯乙烯的收率约下降了 15%。最后提出了苯乙烯氧化反应可能的反应机理。
Abstract
wo guo guo min de sheng huo pin zhi he hua xue pin de sheng chan ji shu jin mi xiang guan ,yang hua fan ying ze shi zai hua xue pin zhong jian ti ge cheng guo cheng zhong pin fan chu xian de yi chong hua xue fan ying lei xing ,yang hua ji de shua yong shi yang hua fan ying zhong zui chong yao de yi huan 。zai chuan tong de yang hua fang fa zhong ,dou shi yi lai yu ge chong hua xue ji liang de gao wei xian xing de jiang yang hua ji ,bi ru chong ge suan yan 、gao meng suan yan 、gao dian suan yan deng ,zhe xie yang hua ji sui ran yang hua neng li jiang ,dan shi shua ze xing cha 、jia ge ang gui er ju hui dao zhi yan chong de chong jin shu li zi wu ran 。dang shi yong you ji guo yang hua wu zuo wei yang hua ji shi ,sui ran ju you jiang lie de yang hua zuo yong ,dan shi ta men bu wen ding 、yi fen jie bing ju yi ran yi bao 。H202shi yi chong chang jian de lu se yang hua ji 、huo xing yang han liang gao ,bing ju fu chan wu zhi you H20,bu hui wu ran huan jing ,dan shi ta ben shen ye rong yi fen jie cheng wei O2he H2O,ying xiang fan ying xiao guo 。jin nian lai ,chou yang yang hua ji shu ye zhu jian bei fa zhan ,dan shi chou yang fa sheng qi zao jia ang gui ju ji neng hao gao 。bi qi shang shu de yang hua ji ,yang qi lai yuan an fan 、jia ge bian yi 、zhi bei he yun shu cheng ben di ,bing ju lu se mo wu ran ,shi mu qian zui you ying yong qian jing de yang hua ji 。yu ci tong shi ,ben wen ye jin ke neng shi yong lu se de rong ji ti ji ,jie zhu gao xiao de cui hua ji ,zhi li yu kai fa chu ben jia quan he ben yi xi de lu se yang hua guo cheng ,zhe ye shi hua xue gong ye wei lai fa zhan de qu shi 。ben lun wen de zhu yao nei rong ru xia :1、zhen dui ben jia quan de yang qi yang hua ,shou xian wo men cheng gong ge cheng le si chong huan wan ji (an ji )ka bin tong cui hua ji ,bing yong lHNMR、13C NMRjin hang le biao zheng ,que ren ji fen zi jie gou 。ran hou wo men tan jiu le zhe si chong ka bin tong cui hua ji dui ben jia quan yang hua fan ying de cui hua xing neng ,wo men fa xian huan wan ji (an ji )ka bin tong (CAAC)CuCldui gai fan ying biao xian chu liang hao de cui hua xiao guo ,zai tong guo jia ru KPF6、KBF4、K3PO4、K2C03、KOHdeng 10yu chong mo ji yan lei de tian jia ji lai gai bian cui hua ji de cui hua xiao guo ,ji zhong KPF6ju you zui you de zhu cui hua xiao guo 。wo men tan jiu chu ben jia quan yang hua fan ying zui jia de fan ying tiao jian ,zhi yao shi yong 1 mol%(CAAC)CuClhe 1 molo1%KPF6,zai 25℃xia fan ying 24 h,ben jia quan jiu ji ben wan quan zhuai hua wei ben jia suan 。mu qian wen suo zhong bao dao chu de jie guo xu yao zai jian xing tiao jian xia jin hang ,bing ju wen du wei 50℃,er ben ti ji ben jia quan de yang hua fan ying zhi xu yao zai zhong xing tiao jian xia jin hang ,bing ju fan ying wen du jiang di zhi 25℃C,fan ying tiao jian geng jia wen he 。zui hou wo men fen bie kao cha le lin lv ben jia quan 、jian lv ben jia quan 、dui lv ben jia quan deng 10yu chong bu tong de fang xiang quan zai ci cui hua ti ji xia de fan ying xiao guo ,zhe xie de wu de shou lv ji ben dou neng da dao 90%,shui ming (CAAC)CuC1/KPF6cui hua ti ji ju you liang hao de pu kuo xing 。2、zhen dui ben yi xi de yang qi yang hua ,wo men zhun que pei zhi le 0.25 mol/Lde Co(N03)2、Cu(NO3)2、Mn(N03)2deng jin shu yan rong ye ,zai he 13Xxing fen zi shai yi 80:1de zhi liang bi zai 80℃Cxia jiao huan 4 hde dao fen zi shai fu zai jin shu cui hua ji ,wo men fa xian shi yong Co(NO3)2rong ye jiao huan zhi hou suo de dao cui hua ji ju you zui jia de cui hua xiao guo 。jin jie zhao fen bie pei zhi le 0.025 mol/L、0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L、0.25 mol/Lde Co(NO3)2rong ye ,zai xiang tong de fan ying tiao jian xia fen bie he 13Xxing fen zi shai jin hang li zi jiao huan ,de dao Co(N03)2de zui jia jiao huan nong du shi 0.25 mol/L。yong 0.25 mol/Lde gu li zi rong ye jiao huan hou de 13Xxing fen zi shai zuo wei cui hua ji ,fen bie kao cha le fan ying wen du 、fan ying rong ji 、de wu he rong ji de ti ji bi deng yin su dui ben yi xi yang hua fan ying de ying xiang ,tong guo GClai jian ce ben yi xi de zhuai hua lv he ge chan wu de shua ze xing 。tong guo kao cha zhi hou ,wo men tan jiu chu le zui jia de fan ying tiao jian ,ji fan ying wen du wei 100℃C、fan ying rong ji wei DMF、Vde wu _/Vrong ji =1:40、fan ying shi jian wei 4h,zai ci zui you tiao jian xia ,ben yi xi de zhuai hua lv wei 99%、yang hua ben yi xi de shua ze xing wei 72%。ran hou ,kao cha le cui hua ji de xun huan shi yong qing kuang ,fa xian ji shi yong 5ci zhi hou ,ben yi xi de zhuai hua lv cong 99%jiang di dao 83%,yang hua ben yi xi de shou lv yao xia jiang le 15%。zui hou di chu le ben yi xi yang hua fan ying ke neng de fan ying ji li 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南京大学的李平，发表于刊物南京大学2019-07-02论文，是一篇关于苯甲醛论文,苯乙烯论文,氧气氧化论文,环烷基氨基卡宾铜论文,分子筛论文,南京大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南京大学2019-07-02论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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