当前位置:主页 > 科技论文 > 化学论文 >

铼离子液体的萃取合成、性质及其在催化烯烃环氧化,1,2-辛二醇脱氧脱水反应中的研究

发布时间:2020-11-18 16:28
   近年来,铼及其化合物因在化学催化方面的优异性能而受到广泛研究,但它们所参与的化学反应多为非均相催化反应,需要高温或高压等尖刻的反应条件,并且催化产率与选择性较低,这都严重制约了其在催化领域的发展。随着绿色化学的发展,离子液体因其可设计性、热稳定性、低挥发性等优良特性,而逐渐被用作化学反应的催化剂与反应溶剂。本文在前期研究基础上,利用萃取合成法将稀散金属铼嫁接到了离子液体中,成功合成了新型功能型三异辛基高铼酸铵离子液体([TiOA][ReO_4]),并利用核磁共振氢谱(~1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、热重(TG)、示差扫描量热(DSC)等分析手段对其进行了表征,验证了其结构的正确性。又在(293.15-343.15)±0.1 K的温度范围内,每隔5 K测定了其密度、折光率、电导率、表面张力等基础数据,计算了[TiOA][ReO_4]的体积性质与表面性质。将丰富的生物质资源转化成高附加值化学品的研究正渐渐引起人们的广泛关注,其中多元醇脱氧脱水(DODH)生成烯烃的反应可以有效地降低生物质中的羟基官能团,是实现生物质资源转化的重要方法之一。本文将[TiOA][ReO_4]应用于1,2-辛二醇脱氧脱水生成1-辛烯的体系中,通过单因素实验降低了反应时间与温度,提高了1-辛烯的产率、选择性与催化剂的循环次数。通过三水平三因素响应面优化实验确定了催化体系的最佳反应条件与因素影响程度,最佳条件下,[TiOA][ReO_4]催化1,2-辛二醇脱氧脱水反应的产率为95.53%,选择性大于99%。综合三因素对产率的影响可知:催化剂用量溶剂用量反应时间。环氧化合物是一种应用广泛的有机原料中间体,具有含氧三元结构,化学性质十分活泼,可通过开环反应转换官能团,在石油化工、精细化工、天然化合物的合成与制药工程中占有异常重要的地位。目前,烯烃环氧化反应是制备环氧化合物的主要方法之一。本文将[TiOA][ReO_4]应用于环辛烯环氧化生成环氧环辛烷的体系中,通过单因素实验与三水平三因素响应面优化实验确定了此催化体系的最佳反应条件与因素影响程度,最佳条件下,[TiOA][ReO_4]催化环辛烯环氧化反应的产率为90.13%,选择性大于99%。综合三因素对产率的影响可知:催化剂用量氧化剂用量溶剂用量。本文将稀散金属铼与离子液体进行了有机结合,丰富了离子液体的种类,对绿色化学与催化化学的发展具有一定的指导意义,并完善了多元醇脱氧脱水与烯烃环氧化这两个催化体系,对工业生产提供了重要的理论支持。
【学位单位】:辽宁大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2018
【中图分类】:O621.251
【部分图文】:

催化装置,1-辛烯,甲苯


CH CH2OH OHTiOA ReO4150℃C6H13 甲苯图 3-2 1,2-辛二醇脱氧脱水生成 1-辛烯3-2 中 1,2-辛二醇脱氧脱水生成 1-辛烯的反应,置于如下(置中进行,其中 1,2-辛二醇作为反应底物,甲苯为反O4]作为反应的催化剂,将物料按照先后顺序装入自制催化定好反应温度,并开冷凝水冷凝回流。反应结束后,向反己烷进行震荡萃取,离心后,用 1 μL 微量进样器取上层溶仪中进行分析,通过比对保留时间确定各物质,对萃取后谱分析,证明底物萃取完全,详见附图 A-6。分离出上层标物十二烷混合均匀,再次用 1 μL 进样器取 0.5 μL 进行最终计算 1-辛烯产率与选择性。

等高线图,响应面,催化剂量,产率


第 3 章 [TiOA][ReO4]催化 1,2-辛二醇脱氧脱水由表 3-4 的二次回归模型的分析结果可知,模型 P=0.008 表明该响应面回归模型已经达到了高度显著水平(P<0.01),模型的一次项 X1、X2,二次项 X12的影响达到了高度显著水平,由 P 可知,在所选的各因素水平范围内,对结果的影响排序为:X1> X2> X3,即在所选的催化剂用量、溶剂用量、反应时间三个影响因素中,催化剂因素对 1-辛烯产率的影响最大,反应时间因素对其产率影响最小。3.6.2 响应面交互作用分析(1)催化剂用量与溶剂用量对 1-辛烯催化产率的响应面分析在反应时间不变(X3=0)的条件下,根据二次回归方程,由响应面回归程序可以绘制出催化剂用量(X1)与溶剂用量(X2)对 1-辛烯催化产率(Y1)影响的响应曲面及其等高线,如图 3-9。

等高线图,响应面,产率,催化剂量


第 3 章 [TiOA][ReO4]催化 1,2-辛二醇脱氧脱水(2)催化剂用量与反应时间对 1-辛烯催化产率的响应面分析在溶剂用量不变(X2=0)的条件下,根据二次回归方程,由响应面回归程序可以绘制出催化剂用量(X1)与反应时间(X3)对 1-辛烯催化产率(Y1)影响的响应曲面及其等高线,如图 3-10。
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙慧敏;胡晨;郝志明;左亚杰;王天赤;仲崇民;;高铼酸咪唑啉盐催化的邻二醇脱水脱氧生成烯烃[J];有机化学;2015年09期

2 毛国梁;贾冰;王从洋;;铼催化的醇脱羟基反应研究进展[J];有机化学;2015年02期

3 王彦娟;王兴之;桂建舟;张健;;杂多酸-离子液体杂化材料催化环氧化环十二烯[J];石油化工高等学校学报;2014年05期

4 曲小姝;郭伟华;于晓洋;刘志刚;杨艳艳;;A Novel Three-dimensional Extended Supramolecular Network Constructed from Octamolybdate Clusters and Morpholine Molecules: Na_2(Hmorph)_2[Mo_8O_(26)]·2H_2O[J];结构化学;2012年10期

5 张中军;桂建舟;;离子液体在烯烃环氧化反应中的应用[J];石化技术与应用;2012年04期

6 程挺宇;熊宁;彭楷元;杨海兵;殷晶川;;铼及铼合金的应用现状及制造技术[J];稀有金属材料与工程;2009年02期

7 鲍晓磊;赵地顺;武彤;张立伟;贾晓艳;;离子液体的合成及应用进展[J];河北化工;2007年12期

8 楼兰兰;董铭铭;彭晓杰;于凯;刘双喜;;固定化离子液体固载手性salenMn(Ⅲ)催化剂的制备及其在烯烃环氧化反应中的应用[J];南开大学学报(自然科学版);2007年03期

9 张岩,李继萍;新型离子液体的制备及其用于烯烃环氧化反应的研究[J];内蒙古石油化工;2004年04期

10 徐成华,吕绍洁,邱发礼;气固相合成Ti—ZSM—5催化苯乙烯环氧化对映选择性的研究[J];化学学报;2000年11期



本文编号:2888925

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2888925.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户046bc***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com