多功能Na_2WO_(4-)离子液体催化体系催化环己醇一锅合成己内酰胺（英文）

己内酰胺是合成尼龙-6和工程塑料的关键中间体.工业上己内酰胺的合成工艺分三步:以环己醇为原料合成环己酮,环己酮氨肟化合成环己酮肟,环己酮肟重排生成己内酰胺.该工艺存在工艺流程长、重排过程中使用发烟硫酸腐蚀设备、形成大量低值副产物硫酸铵等问题.随着人们对环境保护意识的提高,发展环境友好、经济效益高的直接合成己内酰胺工艺已经迫在眉睫.多步串联反应具有设备投资少、中间分离步骤少、反应效率高等优点,其关键问题之一是多功能催化剂的开发.环己醇作为环己烷氧化反应的副产物,能够直接用于己内酰胺的合成,具有理论研究价值和工业应用意义.本文构建了以环己醇氧化、环己酮肟化和环己酮肟重排反应构成的串联反应系统,可缩短己内酰胺合成工艺流程,降低能耗,减小环境污染.合成了九种离子液体,并与Na_2WO_4组成催化体系,以环己醇、过氧化氢和羟胺为原料,催化环己醇直接合成己内酰胺.首先研究了不同Na_2WO_(4-)离子液体催化体系对环己醇直接氧化合成环己酮反应的影响.反应介质的酸性和离子液体水油两相中的相转移功能是影响氧化过程的两个主要因素.Na_2WO_(4-)磺酸基功能化的离子液体催化剂具有较高的氧化活性.这是由于磺酸基的引入提高了催化剂酸性,另外磺酸基功能化的离子液体随碳链的增长,催化剂的亲油性增强,即该催化剂相转移功能增强.考察了九种离子液体对氧化过程的影响,其中Na_2WO_(4-)[BSTma]HSO_4在氧化过程中催化活性最高,因此将其用于催化环己酮与羟胺合成己内酰胺的反应,并考察了环己酮与[BSTma]HSO_4的摩尔比对该反应的影响,发现该摩尔比为1:0.08时,反应效果最好.最后,将Na_2WO_(4-)[BSTma]HSO_4体系用于催化环己醇直接合成己内酰胺的反应.考察了反应温度、反应时间和环己醇与[BSTma]HSO_4摩尔比的影响.在氧化时间为300 min,肟化和重排时间为150 min,反应温度为80 ℃,环己醇:H_2O_2:(NH2OH)2·H_2SO_4:Na_2WO_4·2H_2O:[BSTma]HSO_4的摩尔比为1.00:1.50:0.50:0.06:0.08的条件下反应效果最好,环己醇转化率为97.3%,己内酰胺收率为76.0%.Na_2WO_(4-)[BSTma]HSO_4催化体系活性较高的原因是离子液体阳离子的相转移作用,以及在氧化过程中离子液体与过氧钨酸盐的配位作用和对Beckmann重排过程中中间产物的稳定作用.研究了Na_2WO_(4-)[BSTma]HSO_4催化体系的普适性,发现该催化体系对所考察的脂肪醇和芳香醇直接合成酰胺均具有较好的催化活性.另外,回用的Na_2WO_(4-)[BSTma]HSO_4催化剂仍具有较好的催化活性.因此,该催化体系具有高效易回收、操作简单和反应条件温和的优点.     

离子液体相转移催化环己醇氧化制备环己酮

以不同种类的离子液体作为相转移催化剂,用双氧水作为氧化剂,Na2WO4·2H2O为催化剂,在适当的反应条件下,能有效进行相转移催化环己醇氧化制备环己酮.实验结果表明,采用酸性离子液体[C16mim]HSO4和[C14mim]HSO4相转移催化合成环己酮,可提高环己酮的产率,具有反应条件温和、操作简便、需用时间短、相转移催化剂可以循环使用等优点.在反应温度为90℃,反应时间为50min条件下,环己醇的转化率高达100%,选择性99%以上.     

内酰胺型离子液体催化环己酮氧化合成己二酸

以钨酸和己内酰胺为原料一步法合成了[CP]HWO4室温离子液体,将其用于催化环己酮氧化合成己二酸,考察了离子液体用量、配体种类、体系pH值等方面的影响.结果表明,该离子液体对于环己酮氧化合成己二酸具有良好的催化效果,在环己酮100mmol,30%双氧水44.5mL,[CP]HWO45mmol,反应初始液pH值为0.8,反应时间8h,水杨酸5mmol条件下,己二酸分离产率可达85.35%.且离子液体可重复使用.     

己内酰胺功能化离子液体的合成及其催化酯化性能的研究

以价格低廉的己内酰胺为原料,制备和表征了4种己内酰胺功能化离子液体:1-(3-磺丙基)己内酰胺硫酸氢盐([C3SO3HCP]HSO4)、1-(3-磺丙基)己内酰胺对甲苯磺酸盐([C3SO3HCP]PTSA)、1-(3-磺丙基)己内酰胺磷酸氢盐([C3SO3HCP]H2PO4)、1-(3-磺丙基)己内酰胺四氟硼酸盐([C3SO3HCP]BF4).以乙酸和乙醇的酯化反应考察4种酸性离子液体的催化活性,并与3种具有不同氮杂环的SO3H-功能化离子液体和浓硫酸相对照.结果表明:当n(C2H5OH)∶n(CH3COOH)=1∶1.5,催化剂[C3SO3HCP]HSO4用量为酸醇总质量的5%,反应温度80℃,反应时间6 h,酯收率可达93.8%,离子液体经真空干燥重复使用10次后,仍具有较高的催化活性,而且对奥氏体316 L不锈钢试样的腐蚀率不到浓硫酸的1/6.还考察了以[C3SO3HCP]HSO4为催化剂催化合成系列乙酯也获得了较高的酯收率,且离子液体均能与酯产物自动分相.与传统硫酸催化酯化相比,此类离子液体催化酯化具有生产成本低、过程清洁、腐蚀率低、使用周期长等优点,具有替代传统浓硫酸催化醇酸酯化反应的潜力.     

十聚钨酸盐催化环己醇制备环己酮工艺研究

合成新型N-甲基吗啉十聚钨酸盐[Mor1,2]4W10O32,对其进行提纯、表征和催化性能研究。催化体系是以[Mor1,2]4W10O32为催化剂,30%H2O2为氧化剂,催化氧化环己醇制备环己酮。考察催化剂用量、氧化剂用量、反应温度变化和反应时间变化对环己酮产率的影响,确定最佳反应条件为:反应温度80℃、环己醇用量5mmol、催化剂用量30μmol、氧化剂H2O2用量12.5 mmol,反应时间6小时,此时环己酮产率可达到96%。     

离子液体热合成磷仲钨酸铯杂多酸盐催化环己醇制备环己酮

采用离子液体热合成法合成新型磷仲钨酸铯杂多酸盐Cs_3PW_(12)0_(40)’系列催化剂并对其物化性能进行了表征.同时以Cs_3PW_(12)0_(40)’-80(简称CsPW’-80)为催化剂, 30%H_2O_2为氧化剂,乙腈为溶剂,以氧化环己醇合成环己酮为催化剂性能测试反应进行催化性能评估.考察了合成催化剂溶剂离子液体占比、催化剂用量、氧化剂用量、反应温度以及反应时间对催化性能的影响.实验结果表明:在合成催化剂离子液体占比为80%、乙腈溶剂5 mL、氧化剂与反应物n(30%H_2O_2)/n(cyclohexanol)=4、反应温度70℃、反应时间8 h的最优条件下,环己醇转化率为100%,环己酮的选择性为98.46%,环己酮总收率达到98.46%.     

Bronsted酸性离子液体催化酯化反应研究

合成了以2-吡咯烷酮和N-甲基咪唑为阳离子([Hnhp] [Hmim] ),HSO4-,H2PO4-和BF4-为阴离子的一系列Br(o)Pnsted酸性离子液体.考察了这些离子液体的热稳定性和酸性.以乙酸和异戊醇酯化合成乙酸异戊酯的反应考察了不同离子液体分别在不分水与分水条件下的催化效果,结果表明.不分水时,当醇/酸/[Hnhp]HSO4物质的量比为1.2∶1∶0.2,100℃下回流反应2 h,酯收率可达93.6%,反应结束后[Hnhp]HSO4体系可以顺利分相,[Hnhp]BF4则不能;分水时,[Hnhp]BF4可与酯自动分相,当醇/酸/[Hnhp]BF4物质的量比为1.2∶1∶0.01,120℃下回流反应1.5 h时,酯收率可达96.8%,比相同条件下[Hnhp]HSO4的略高.这两种体系中的离子液体均具有良好的重复使用性能.实验中还探讨了不同离子液体的酸性和催化酯化反应后与酯产物的分相效果对其催化活性的影响,结果表明,离子液体的酸性和与酯的不可混溶性对其在不同体系中酯化反应的催化活性有不同程度的影响.此外,在上述不分水酯化条件(醇∶酸∶催化剂物质的量比均为1.2∶1∶0.2,100℃油浴)下回流浸渍6 h比较离子液体[Hnhp]HSO4/BF4,[Hmim]HSO4/BF4和硫酸对奥氏体316不锈钢的腐蚀性,测得离子液体腐蚀率比硫酸低;除了[Hnhp]BF4,离子液体[Hnhp]HSO4,[Hmim]HSO4和[Hmim]BF4的腐蚀性呈现随酸性递减而下降的趋势.所测离子液体中[Hnhp]BF4腐蚀性最高.[Hnhp]BF4和硫酸中试样的腐蚀率分别为20.1和41.8g/(m2·h).     

磺酸功能化双核离子液体催化合成双酚F

合成并表征了4种具有Brnsted酸性的磺酸功能化咪唑类离子液体催化剂,考察了其在催化苯酚、甲醛合成双酚F反应中的催化活性.结果表明磺酸功能化双核离子液体双-(3-磺酸丙基-1-咪唑)亚丁基硫酸氢盐([DPSIM][HSO4]2)不仅催化活性最佳,还提高了4,4’-双酚F异构体的含量.以[DPSIM][HSO4]2为催化剂,在苯酚与甲醛摩尔比30∶1、离子液体催化剂质量浓度6.8%、反应温度90℃、反应时间60 min的优化条件下,双酚F收率可达94.1%,同时提出了其催化合成双酚F的反应机理.该离子液体催化剂腐蚀性低,易分离回收,在重复使用6次后,双酚F收率仍在70%以上.     

GoAggⅡ体系催化氧化环己烷为环己酮

研究了Gif体系成员之一GoAggⅡ体系催化氧化环己烷为环己酮的反应.考察了催化剂用量、氧化剂用量、溶剂配比、反应温度和反应时间等对产率的影响.最佳反应条件为:1 40 mmol,催化剂[NH4Fe(SO4)2]1mmol,氧化剂[30%H2O2]80 mmol,溶剂[y(吡啶):V(乙酸)=5.6:1.0]33 mL,于40℃反应16 h.在此条件下,收率达10.33%,n(环己酮):n(环己醇)=5.61.     

酸功能化离子液体催化三聚甲醛与烯烃的Prins反应

以烯烃和三聚甲醛为原料,采用酸功能化离子液体作催化剂,在无溶剂体系中经Prins反应合成了1,3-二氧己环衍生物.对不同离子液体的催化活性进行了考察,选择[BsTmG][HSO4]作为反应的催化剂.研究了温度、时间以及原料摩尔比对反应的影响,得到较佳实验条件为:催化剂用量为烯烃摩尔量的5%,三聚甲醛与烯烃摩尔比为1∶1,温度80℃,时间10 h.该催化体系具有较好的底物适用性,离子液体[BsTmG][HSO4]经简单的萃取分离后重复使用8次,仍保持较好的催化活性.     

Ti－Si沸石的催化氧化性能Ⅱ．环己醇的氧化及环己酮的肟化

Ｔｉ－Ｓｉ沸石的催化氧化性能Ⅱ．环己醇的氧化及环己酮的肟化夏清华，王公慰，应慕良，郑禄彬（中国科学院大连化学物理研究所，大连１１６０１２）关键词Ｔｉ－Ｓｉ沸石催化剂，Ｈ_２Ｏ_２氧化剂，环己醇氧化，环己酮肟化．１．前言环己酮肟是生产ε－己内酰胺的关键中...     

酸功能化离子液体催化合成柠檬酸三丁酯

合成并表征了酸功能化离子液体,用于催化合成柠檬酸三丁酯(TBC).通过考察各种离子液体的催化活性及重复使用性能,选定酸功能化离子液体[HSO3-pmim]HSO4为催化合成TBC的催化剂.研究了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等因素对酯化反应的影响,得到其较佳工艺条件为:催化剂用量为反应物总质量的8·0%,醇酸摩尔比为5·5∶1,反应温度110~150℃,反应时间3h.此条件下,酯化率达到99·0%.分离出的离子液体未经任何处理重复使用8次后,酯化率仍为95·2%.     

钨化合物催化过氧化氢氧化环己酮合成己二酸

在无相转移催化剂的条件下,用Na2WO4·2H2O 或 H7[P(W2O7)6]·xH2O为催化剂,30% H2O2可以将环己酮高产率地氧化成己二酸.钨催化剂用量、反应液酸度对反应结果有着重要的影响.当钨原子与环己酮的摩尔比为1.5%,反应初始液的pH值为1.0时,己二酸的得率可达82%;而且催化体系具有很好的可循环性.     

D-72磺酸树脂催化环己酮肟液相贝克曼重排制己内酰胺

在以二甲亚砜作溶剂,以D-72固体磺酸树脂为催化剂的两相体系中,实现了由环己酮肟液相贝克曼重排制备己内酰胺的反应.主要考察了环己酮肟在固体酸催化剂上的吸附热力学规律以及溶剂、反应温度、反应时间、催化剂用量以及催化剂的重复使用性等因素对重排反应的影响.结果表明,环己酮肟在磺酸树脂上的等温吸附过程符合Langmuir吸附模型,吸附等温线可用Langmuir等温方程和速率方程来描述.在二甲亚砜溶剂中,当反应温度在130℃,催化剂用量为0.5 g(催化剂:环己酮肟=1:2(质量比))的条件下反应6小时,环己酮肟的转化率高达100%,己内酰胺的选择性为86.2%,主要副产物为环己酮.该法对环境无害,反应条件温和,催化剂容易分离和可重复使用等优点.     

离子液体催化合成对羟基苯甲酸乙酯

采用酸性离子液体[C3SO3 Hmim] HSO4、[C4SO3 Hmim] HSO4和[C3SO3 Hnhm] HSO4代替浓硫酸为催化剂合成对羟基苯甲酸乙醇.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、酸醇摩尔比对该反应产率的影响及离子液体的重复使用性能.选择了最佳反应条件,以[C3SO3 Hnhm] HSO4作为催化剂...     

Brönsted酸性离子液体催化酯化反应研究

合成了以2-吡咯烷酮和N-甲基咪唑为阳离子([Hnhp]＋和[Hmim]＋), , 和 为阴离子的一系列Brönsted酸性离子液体. 考察了这些离子液体的热稳定性和酸性. 以乙酸和异戊醇酯化合成乙酸异戊酯的反应考察了不同离子液体分别在不分水与分水条件下的催化效果, 结果表明, 不分水时, 当醇/酸/[Hnhp]HSO4物质的量比为1.2∶1∶0.2, 100 ℃下回流反应2 h, 酯收率可达93.6%, 反应结束后[Hnhp]HSO4体系可以顺利分相, [Hnhp]BF4则不能; 分水时, [Hnhp]BF4可与酯自动分相, 当醇/酸/[Hnhp]BF4物质的量比为1.2∶1∶0.01, 120 ℃下回流反应1.5 h时, 酯收率可达96.8%, 比相同条件下[Hnhp]HSO4的略高. 这两种体系中的离子液体均具有良好的重复使用性能. 实验中还探讨了不同离子液体的酸性和催化酯化反应后与酯产物的分相效果对其催化活性的影响, 结果表明, 离子液体的酸性和与酯的不可混溶性对其在不同体系中酯化反应的催化活性有不同程度的影响. 此外, 在上述不分水酯化条件(醇∶酸∶催化剂物质的量比均为1.2∶1∶0.2, 100 ℃油浴)下回流浸渍6 h比较离子液体[Hnhp]HSO4/BF4, [Hmim]HSO4/BF4和硫酸对奥氏体316不锈钢的腐蚀性, 测得离子液体腐蚀率比硫酸低; 除了[Hnhp]BF4, 离子液体[Hnhp]HSO4, [Hmim]HSO4和[Hmim]BF4的腐蚀性呈现随酸性递减而下降的趋势. 所测离子液体中[Hnhp]BF4腐蚀性最高. [Hnhp]BF4和硫酸中试样的腐蚀率分别为20.1和41.8 g/(m2•h).     

微波协同离子液体催化合成马来酸二丁酯

以马来酸酐和正丁醇为原料,用微波协同离子液体[HSO3-pmim]+[HSO4]-催化合成了马来酸二丁酯。通过单因素实验和正交试验考察催化剂种类、催化剂用量、马来酸酐与正丁醇物质的量比、微波功率、微波时间对马来酸二丁酯产率的影响。实验结果表明,马来酸二丁酯最佳合成条件为:马来酸酐与正丁醇物质的量比1∶4,以离子液体[HSO3-pmim]+[HSO4]-为催化剂,其用量为2.0g,微波功率为600W,微波时间为15min,马来酸二丁酯产率可达到99.36%。在微波辐射下,催化剂离子液体[HSO3-pmim]+[HSO4]-重复使用7次后活性没有明显降低,马来酸二丁酯产率仍高于96%,表明该催化剂具有较好的反应活性和稳定性。与常规加热方式相比,微波加热提高了反应效率,缩短了反应时间。     

酸性咪唑类离子液体催化合成2-氯丙酸乙酯

研究了酸性咪唑类离子液体中2-氯丙酸乙醇的合成.制备了4种咪唑类离子液体作为催化剂用于酯化反应,通过Hammett方法测定其酸度,讨论了酸度-催化活性之间的关系.实验发现[Hmim] HSO4拥有比其它几种离子液体更好的催化效果.考察了离子液体用量、反应物配比、反应时间和反应温度对反应结果的影响.得到较佳的反应条件:n...     

十聚钨酸季铵盐催化H2O2氧化环己醇为环己酮

研究了十聚钨酸十六烷基三甲基季铵盐H₂O₂体系催化氧化环己醇直接合成环己酮的反应,环己醇的转化率为89.6%～96.4%,环己酮产率为82.4%～89.1%.实验结果表明,该催化剂能促使H₂O₂的活性氧转移,有效地把环己醇氧化为环己酮.     

硫酸氢钠催化合成乙酸β-萘酯

乙酸 β-萘酯可用做评价酯酶、或模拟酯酶活性的底物 [1,2 ] ,此类化合物可用乙酰氯在胺的作用下与酚反应制得 ,但用有机胺溶剂时后处理不方便 [3] .浓硫酸催化酸或酸酐与醇 (酚 )反应也可制得乙酸酯 ,但该法对设备腐蚀大 ,且反应体系为均相 ,存在催化剂和产物的分离问题 .近年来 ,人们开发了各种取代浓硫酸的催化剂 ,其中多相催化剂特别引人注目 [4 ] .本文考察了硫酸氢钠催化乙酸 β-萘酯的合成 ,发现其是有效的多相酯化催化剂 ,该法基本具备绿色化学的要求 .尚未见有文献报道 .醋酸酐、β-萘酚、Na HSO4 ·H2 O均为分析纯 .Na HSO4 …