由苯胺和1，6-己二醇气相催化合成1-苯基氮杂环庚烷

论文摘要

1-苯基氮杂环庚烷是一种非常重要的有机原料,在药物化学、材料化学和有机合成等方面应用广泛。1-苯基氮杂环庚烷的合成方法很多,但考虑环境、成本等因素我们选择以苯胺和1,6-己二醇为原料气相催化合成1-苯基氮杂环庚烷。本文对合成1-苯基氮杂环庚烷的催化剂进行研究,并通过BET、XRD、NH3-TPD、及TG等表征手段进行深入探讨,得到以下实验结果:1、通过正交实验对不同活性组分（CuO、Ag2O、FeOx、CoO、NiO、VOx）及不同载体（SiO2、SiO2-Al2O3、Al2O3）进行筛选,发现SiO2-Al2O3及SiO2-Al2O3担载的CoO催化剂活性和选择性较高。2、当反应温度为290℃、还原气中H2含量为60 mL/min时,1-苯基氮杂环庚烷的收率最高。3、对于CoO/SiO2-Al2O3催化剂,当CoO的担载量为0.3 mmol/g-（SiO2-Al2O3）、催化剂前体采用程序升温方法3 h由室温升至700℃、然后在此温度下焙烧4 h,反应前于H2含量为30 mL/min的H2（50%）-N2（50%）混合气中原位还原0.5 h,催化剂活性最高,其目标产物收率可达83%。通过XRD表征得出,当钴粒子具有一定结晶度时不利于产物生成;通过BET数据知道,比表面积过小同样不利于目标产物生成;由TPD结果可知,钴催化剂酸量过少和酸性过强都不利于产物生成。4、对CoO/SiO2-Al2O3进行寿命实验,发现其寿命可达40 h。由XRD和TG表征可知,催化剂失活的主要原因是钴粒子的烧结和催化剂表面的积碳。反应中通入H2可以提高1-苯基氮杂环庚烷的选择性并有效抑制积碳的生成。5、SiO2-Al2O3催化剂800℃焙烧活性最好,1-苯基氮杂环庚烷的收率为79%。该催化剂寿命长达100 h以上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 1-苯基氮杂环庚烷的制备方法
• 1.1.1 1-苯基氮杂环庚烷的液相制备方法
• 1.1.2 1-苯基氮杂环庚烷的气相制备方法
• 1.2 选题依据和论文设想
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要载体及试剂
• 2.2 催化剂制备
• 2.2.1 载体的处理
• 2.2.2 催化剂的制备
• 2.3 催化反应
• 2.4 产物的分析条件及计算方法
• 2.4.1 产物的分析条件
• 2.4.2 活性和选择性的计算
• 2.5 催化剂表征
• 3-TPD）'>2.5.1 程序升温脱附（NH₃-TPD）
• 2.5.2 X 射线衍射（XRD）
• 2.5.3 比表面积（BET）
• 2.5.4 热重（TG）
• 2.5.5 气质联用
• 第三章 催化剂的筛选及反应条件的优化
• 3.1 不同活性组分的初步筛选
• 3.1.1 正交表格设计
• 3.1.2 数据分析
• 3.2 反应条件优化
• 3.2.1 反应温度的影响
• 2-A1₂0₃催化剂制备条件的研究'>第四章 CoO 担载量及CoO/Si0₂-A1₂0₃催化剂制备条件的研究
• 4.1 钴担载量的影响
• 4.2 催化剂焙烧条件的影响
• 4.2.1 焙烧方法的影响
• 4.2.2 焙烧温度的影响
• 4.3 还原条件的影响
• 4.3.1 还原温度
• 4.3.2 还原时间的影响
• 2-A1₂0₃催化剂失活的探究'>第五章 CoO/Si0₂-A1₂0₃催化剂失活的探究
• 2-A1₂0₃ 催化剂的稳定性'>5.1 CoO/Si0₂-A1₂0₃催化剂的稳定性
• 5.2 催化剂失活的原因
• 5.3 抑制催化剂失活的方法
• 2'>5.3.1 反应中通入H₂
• 5.3.2 反应中通入水蒸气
• 2-A1₂0₃催化性能的研究'>第六章 Si0₂-A1₂0₃催化性能的研究
• 2-A1₂0₃ 的活性和选择性影响'>6.1 焙烧温度对Si0₂-A1₂0₃的活性和选择性影响
• 2-A1₂0₃ 催化剂的稳定性'>6.2 Si0₂-A1₂0₃催化剂的稳定性
• 第七章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢