丁亚男：反应控制相转移催化环戊烯氧化制备戊二醛的研究论文

本文主要研究内容

作者丁亚男（2019）在《反应控制相转移催化环戊烯氧化制备戊二醛的研究》一文中研究指出：戊二醛可以用作杀菌消毒剂、鞣革剂、木材防腐剂、食品工业加工助剂、药物和高分子合成原料等,在医学、化工等多个领域都有重要的应用。由环戊烯氧化制备戊二醛,原料资源充足,氧化剂双氧水价廉易得,所以该方法具有广泛的工业应用前景。目前该方法中,均相催化体系存在催化剂难回收的缺点;非均相催化体系虽然克服了均相催化中催化剂不容易回收的困难,但是其活性组分非常容易流失,传质阻力也较大。所以,如何既可以保持催化剂较高的活性,高选择性生成戊二醛,又能解决催化剂难回收的问题,还需要继续探索新的途径。本论文主要设计合成了几条反应控制相转移催化、非均相催化环戊烯氧化制备戊二醛反应的新路线,具体内容如下:（1）分别以酸功能化聚合离子液体和非酸功能化聚合离子液体作为阳离子,以PW12O403-作阴离子,合成了一系列聚合离子液体杂多催化剂,探究了该类催化剂在催化环戊烯氧化制备戊二醛反应中的催化活性,探讨了反应机理;结果显示,催化剂Poly（NDMAM-BVIM）-PW12O40在无溶剂条件下,表现出反应控制相转移现象,中间过程形成乳状液进行界面催化,在优化条件（0.12 g Cat,12 mmol H2O2,10 mmol CPE）下,35oC,3 h,得到戊二醛的收率为54.3%,该催化剂更容易回收,将其循环再利用5次,发现催化活性仍然保持较高水平。（2）以羧基功能化的烷基咪唑以及三级胺类（N,N-二甲基十六烷-1-胺、N,N-二甲基十八烷-1-胺）作为阳离子,以Dawson结构的PW4O163-、PW4O323-作阴离子,制备出了多种酸功能化的离子液体杂多催化剂,并研究了该类催化剂在催化环戊烯氧化制备戊二醛反应中的催化效果;咪唑基催化剂[C8H17N2C3H3CH2COOH]3PW4O16在磷酸三丁酯非均相催化体系中得到了57.5%的戊二醛产率;烷胺基催化剂[C16H33N（CH3）2（CH2）2COOH]3PW4O16在丙酮作为溶剂时,呈现非均相催化状态,得到了59%的戊二醛产率;咪唑基催化剂[C16H33N2C3H3CH2COOH]3PW4O16在乙酸乙酯作为溶剂时,呈现出反应控制相转移现象,对催化剂进行1H NMR、FT-IR表征,反应后得到了60%的戊二醛产率。对以PW4O323-为阴离子的杂多催化剂也进行了考察,发现当以[C8H17N2C3H3CH2COOH]3PW4O32为催化剂时,其在磷酸三丁酯溶剂中呈非均相催化,戊二醛产率为49.87%。（3）以链长不同的烷基咪唑、三级胺类（N,N-二甲基十六烷基-1-胺、N,N-二甲基十八烷基-1-胺）、氯代十六烷基吡啶为阳离子,以Keggin型结构的PW12O403-或者Dawson结构的PW4O163-、PW4O323-为阴离子,制备一系列杂多离子液体催化剂。在溶剂条件下和无溶剂条件下,对该类催化剂催化环戊烯氧化制备戊二醛的反应进行了探究,并优化了反应工艺。以PW4O163-为阴离子的杂多催化剂在催化反应时,效果较佳的催化剂为[π-C5H5NC16H33]3PW4O16,当以二氯乙烷为溶剂时,反应过程呈现出反应控制相转移现象,对催化剂[π-C5H5NC16H33]3PW4O16进行FT-IR等表征,研究了催化剂反应前后结构是否会变化,在较佳反应条件（n（Cat）:n（H2O2）:n（CPE）=0.05:1.5:1,t=8 h,T=35 oC）下,底物环戊烯的转化率高达到98%,戊二醛收率达到72%,催化剂循环使用5次,产率仍然在60%以上;催化剂[C16H33NH（CH3）2]3PW4O16在无溶剂条件下也表现出了较好的催化效果,在优化条件（n（Cat）:n（H2O2）:n（CPE）=0.03:2.6:2,t=4 h,T=35 oC）下,得到了戊二醛收率为64%。本文设计、合成了几条反应控制相转移或非均相催化环戊烯氧化制备戊二醛的新路线,对戊二醛的生产有重要意义。

Abstract

wu er quan ke yi yong zuo sha jun xiao du ji 、rou ge ji 、mu cai fang fu ji 、shi pin gong ye jia gong zhu ji 、yao wu he gao fen zi ge cheng yuan liao deng ,zai yi xue 、hua gong deng duo ge ling yu dou you chong yao de ying yong 。you huan wu xi yang hua zhi bei wu er quan ,yuan liao zi yuan chong zu ,yang hua ji shuang yang shui jia lian yi de ,suo yi gai fang fa ju you an fan de gong ye ying yong qian jing 。mu qian gai fang fa zhong ,jun xiang cui hua ti ji cun zai cui hua ji nan hui shou de que dian ;fei jun xiang cui hua ti ji sui ran ke fu le jun xiang cui hua zhong cui hua ji bu rong yi hui shou de kun nan ,dan shi ji huo xing zu fen fei chang rong yi liu shi ,chuan zhi zu li ye jiao da 。suo yi ,ru he ji ke yi bao chi cui hua ji jiao gao de huo xing ,gao shua ze xing sheng cheng wu er quan ,you neng jie jue cui hua ji nan hui shou de wen ti ,hai xu yao ji xu tan suo xin de tu jing 。ben lun wen zhu yao she ji ge cheng le ji tiao fan ying kong zhi xiang zhuai yi cui hua 、fei jun xiang cui hua huan wu xi yang hua zhi bei wu er quan fan ying de xin lu xian ,ju ti nei rong ru xia :（1）fen bie yi suan gong neng hua ju ge li zi ye ti he fei suan gong neng hua ju ge li zi ye ti zuo wei yang li zi ,yi PW12O403-zuo yin li zi ,ge cheng le yi ji lie ju ge li zi ye ti za duo cui hua ji ,tan jiu le gai lei cui hua ji zai cui hua huan wu xi yang hua zhi bei wu er quan fan ying zhong de cui hua huo xing ,tan tao le fan ying ji li ;jie guo xian shi ,cui hua ji Poly（NDMAM-BVIM）-PW12O40zai mo rong ji tiao jian xia ,biao xian chu fan ying kong zhi xiang zhuai yi xian xiang ,zhong jian guo cheng xing cheng ru zhuang ye jin hang jie mian cui hua ,zai you hua tiao jian （0.12 g Cat,12 mmol H2O2,10 mmol CPE）xia ,35oC,3 h,de dao wu er quan de shou lv wei 54.3%,gai cui hua ji geng rong yi hui shou ,jiang ji xun huan zai li yong 5ci ,fa xian cui hua huo xing reng ran bao chi jiao gao shui ping 。（2）yi suo ji gong neng hua de wan ji mi zuo yi ji san ji an lei （N,N-er jia ji shi liu wan -1-an 、N,N-er jia ji shi ba wan -1-an ）zuo wei yang li zi ,yi Dawsonjie gou de PW4O163-、PW4O323-zuo yin li zi ,zhi bei chu le duo chong suan gong neng hua de li zi ye ti za duo cui hua ji ,bing yan jiu le gai lei cui hua ji zai cui hua huan wu xi yang hua zhi bei wu er quan fan ying zhong de cui hua xiao guo ;mi zuo ji cui hua ji [C8H17N2C3H3CH2COOH]3PW4O16zai lin suan san ding zhi fei jun xiang cui hua ti ji zhong de dao le 57.5%de wu er quan chan lv ;wan an ji cui hua ji [C16H33N（CH3）2（CH2）2COOH]3PW4O16zai bing tong zuo wei rong ji shi ,cheng xian fei jun xiang cui hua zhuang tai ,de dao le 59%de wu er quan chan lv ;mi zuo ji cui hua ji [C16H33N2C3H3CH2COOH]3PW4O16zai yi suan yi zhi zuo wei rong ji shi ,cheng xian chu fan ying kong zhi xiang zhuai yi xian xiang ,dui cui hua ji jin hang 1H NMR、FT-IRbiao zheng ,fan ying hou de dao le 60%de wu er quan chan lv 。dui yi PW4O323-wei yin li zi de za duo cui hua ji ye jin hang le kao cha ,fa xian dang yi [C8H17N2C3H3CH2COOH]3PW4O32wei cui hua ji shi ,ji zai lin suan san ding zhi rong ji zhong cheng fei jun xiang cui hua ,wu er quan chan lv wei 49.87%。（3）yi lian chang bu tong de wan ji mi zuo 、san ji an lei （N,N-er jia ji shi liu wan ji -1-an 、N,N-er jia ji shi ba wan ji -1-an ）、lv dai shi liu wan ji bi ding wei yang li zi ,yi Kegginxing jie gou de PW12O403-huo zhe Dawsonjie gou de PW4O163-、PW4O323-wei yin li zi ,zhi bei yi ji lie za duo li zi ye ti cui hua ji 。zai rong ji tiao jian xia he mo rong ji tiao jian xia ,dui gai lei cui hua ji cui hua huan wu xi yang hua zhi bei wu er quan de fan ying jin hang le tan jiu ,bing you hua le fan ying gong yi 。yi PW4O163-wei yin li zi de za duo cui hua ji zai cui hua fan ying shi ,xiao guo jiao jia de cui hua ji wei [π-C5H5NC16H33]3PW4O16,dang yi er lv yi wan wei rong ji shi ,fan ying guo cheng cheng xian chu fan ying kong zhi xiang zhuai yi xian xiang ,dui cui hua ji [π-C5H5NC16H33]3PW4O16jin hang FT-IRdeng biao zheng ,yan jiu le cui hua ji fan ying qian hou jie gou shi fou hui bian hua ,zai jiao jia fan ying tiao jian （n（Cat）:n（H2O2）:n（CPE）=0.05:1.5:1,t=8 h,T=35 oC）xia ,de wu huan wu xi de zhuai hua lv gao da dao 98%,wu er quan shou lv da dao 72%,cui hua ji xun huan shi yong 5ci ,chan lv reng ran zai 60%yi shang ;cui hua ji [C16H33NH（CH3）2]3PW4O16zai mo rong ji tiao jian xia ye biao xian chu le jiao hao de cui hua xiao guo ,zai you hua tiao jian （n（Cat）:n（H2O2）:n（CPE）=0.03:2.6:2,t=4 h,T=35 oC）xia ,de dao le wu er quan shou lv wei 64%。ben wen she ji 、ge cheng le ji tiao fan ying kong zhi xiang zhuai yi huo fei jun xiang cui hua huan wu xi yang hua zhi bei wu er quan de xin lu xian ,dui wu er quan de sheng chan you chong yao yi yi 。

论文参考文献

[1].Pickering相转移催化体系的制备及在取代反应中的应用[D]. 赵晓.浙江理工大学2019

[2].官能化二硫化物的相转移催化制备及还原研究[D]. 李吉红.青岛科技大学2017

[3].官能化二硫化物的合成及应用[D]. 张柱朋.青岛科技大学2016

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论文作者分别是来自青岛科技大学的丁亚男，发表于刊物青岛科技大学2019-07-19论文，是一篇关于环戊烯论文,戊二醛论文,杂多酸论文,离子液体论文,反应控制相转移催化论文,青岛科技大学2019-07-19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，资料来自青岛科技大学2019-07-19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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