催化环己醇合成环己酮的研究.doc

催化环己醇合成环己酮的研究.doc摘要
摘要
环己酮是一种重要的精细化学品和有机中间体,被广泛用于纤维单体的生
产、有机溶剂、涂料、胶黏剂、防老剂、感光材料、医药农药及其它领域。随
着绿色化学的发展,使用环己醇合成环己酮的研究备受关注。本文以寻找绿色、
高效、可重复利用的催化体系为目的,开展了环己醇氧化合成环己酮的研究,
具体工作如下:
对杂多酸盐 催化 H2O2 氧化环己醇合成环己酮的反应
体系,开展催化剂的回收和重复性研究工作,并使用红外光谱和 X 射线衍射对
催化剂进行表征,分析催化剂活性降低的具体原因。
以分子筛、离子交换树脂、有机聚合物、活性炭和硅胶为载体对
进行负载并考察其催化性能,结果表明硅胶的负载效果较好。
采用新型的固载方法,首先通过回流浸渍将磷钨酸固载在粗孔硅胶上,再用钾
盐进行离子交换得到固载催化剂 。将固载催化剂用于环
己醇合成环己酮的反应中,考察了 TBAB(四丁基溴化铵)用量、反应温度、反应
时间、催化剂和 H2O2 用量对反应的影响,得到了适宜的合成条件(环己醇量以
45 mmol 计):n(H2O2):n(环己醇)=:1,催化剂 g,TBAB 质量 g,反应
温度 90℃,反应时间 5 h。该条件下,环己酮收率为 %。
在环己醇合成环己酮的反应中,通过将新型固载催化剂与常规浸渍法制
备的固载催化剂进行对比,新型固载催化剂表现出较好的催化活性,且在催化
剂的重复使用中,表现出比常规固载催化剂更好的稳定性。并使用红外图谱对
不同使用次数的新型固载催化剂进行表征分析。
使用杂多酸季铵盐 Q3[PO4(WO3)4](Q=p -C5H5NC16H33)为催化剂,在 H2O2
作用下,氧化环己醇合成环己酮。考察了 H2O2 和催化剂用量、反应时间和温度
对反应的影响,获得了适宜的合成条件(环己醇量以 45 mmol 计):反应温度 70℃,
n(H2O2):n(环己醇)=:1,催化剂 g,反应时间 4 h。在此条件下,环己酮收
率达 %。反应结束后催化剂能够从反应体系中自动析出,并且催化剂在重
复使用 5 次后,环己酮收率仍达 %。催化剂回收率达 %以上。
初步考察了小分子有机催化剂 TEMPO 在环己醇合成环己酮中的催化效
果,通过正交和单因素实验,得到了较佳的反应条件:环己醇 3 mmol,CH2Cl2
I
万方数据
摘要
用量为 7 mL,TEMPO 用量 g,NaClO 用量 g 且使用的适宜浓度为
mol/L,NaBr 用量 g,pH 值为 ,反应时间 60 min,反应温度 0~5℃。进
行该条件下的三次平行实验,环己酮的平均收率为 %。
对合成的产品使用气相色谱进行分析,计算产品的收率。并使用核磁和
红外光谱对产品进行表征,证实了实验中所合成的产品为目的物环己酮。
关键词:环己酮;环己醇;双氧水;杂多酸;TEMPO
II
万方数据
Abstract
Abstract
The cyclohexanone as an important fine chemicals and intermediate is widely
used in production of fiber monomer, organic solvent, coating, adhesive, antioxidant,
photosensitive material, medicine, pesticide and other fields. With the development of
green chemistry, research on the synthesis of cyclohexanone from cyclohexanol
draws high attention. In order to find a green, efficient and reusable catalytic system,
a lot of research work has been made. The specific wok is as follows:
To the reaction system that using heteropolytungstate as
the catalyst and oxidizing cyclohexanol to cyclohex