金属粒径对锚合膦配体修饰的Rh/SiO_2催化剂氢甲酰化性能的影响

在相同Rh担载量和P/Rh摩尔比的条件下,使用壳型催化剂制备技术制备了具有不同Rh粒径的锚合膦配体修饰的Rh/SiO_2催化剂,以乙烯氢甲酰化反应作为探针反应考察了催化剂的反应性能.结果表明,Rh粒径直接影响催化剂的催化性能:Rh粒径越小,催化剂活性越高,但诱导期越长.通过H2化学吸附、透射电子显微镜、N_2吸附-脱附等温线、原位红外光谱和固体~(31)P核磁共振技术对催化剂进行了表征,结果表明,随着Rh粒径的减小,活性物种铑膦配合物增多,但有效载体面积上的Rh颗粒浓度降低,使膦需要更多的时间和Rh配位形成配合物,从而导致诱导期增长.     

含氮氧阴离子螯合配体的铑络合物的常压氢甲酰化催化性能

铑膦络合物是最常用的烯烃氢甲酰化反应的催化剂,目前改进这类催化剂的活性和选择性大多从选用新型膦配体着手,而很少研究改变铑络合物本身的配位环境.Rh(acac)(CO)_2等一价铑络合物是人们熟知的氢甲酰化催化剂,而类似结构的Rh(ON)(CO)_2型络合物(ON为氮氧阴离子配体)催化剂则尚未见报道.本文研究了Rh(ON)(CO)_2与膦配体组成的体系在常压下对烯烃氢甲酰化反应的催化作用.所用三种Rh(ON)(CO)_2型络合物的结构如下:     

硅胶键合膦的制备及其对铑络合物催化1-辛烯氢甲酰化反应的影响

以硅胶为载体, 采用键合接枝法将2-(二苯膦基)乙基三乙氧基硅烷(DPPES)共价键合于硅胶表面, 制备了性能优良的硅胶键合型膦配体(以SiO₂(PPh₂)表示). 以SiO₂(PPh₂)为配体, Rh(acac)(CO)₂ (acac:乙酰丙酮)为催化前体, 负载铑膦络合物催化剂(SiO₂(PPh₂)/Rh)在1-辛烯氢甲酰化反应中原位生成. 对生成的负载型催化剂和硅胶键合型膦配体进行了傅里叶变换红外(FTIR)光谱表征, 考察了膦/铑摩尔浓度比([P]/[Rh])、温度等因素对铑催化的长链1-辛烯氢甲酰化反应的影响. 结果表明, 膦/铑摩尔浓度比的增加能显著提高反应的成醛选择性, 降低铑的流失. 在[P]/[Rh]=12、363 K、2.0 MPa、1.5 h 的温和反应条件下, 1-辛烯转化率和成醛选择性分别可达98.4%和95.3%, 其催化活性与DPPES或三苯基膦(TPP)作配体时的均相铑催化相近. 催化剂循环4 次后, 反应活性无明显下降, 1-辛烯转化率均在97.0%左右, 经电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)检测,有机相中铑流失低于0.1%.     

铑膦络合物催化丙烯醛化反应机理的研究

应用原位红外光谱,研究了以正丁醛为溶剂的丙烯醛化反应过程,采用反应气逐个引入的方法,当催化剂母体活化生成活性组分HRh(CO)_2(PPh_3)_2 后.检测到它与丙烯配位后生成的烷基物C_3H_7Rh(CO)_2(PPh_3)_2;引入CO后.可检测出生成的酰基物(C_3H_7CO)Rh(CO)_2(PPh_3)_2;并证明.酰基物可与H_2发生氧化加成和还原消除反应.因而生成正丁醛与异丁醛,同时.催化剂恢复其活性组分.实验证明.该过程可反复进行.由此.初步验证了铑膦络合物催化丙烯醛化反应的缔合型反应机理;实验结果也支持体系中存在另一种解离(CO)机理的观点.     

铑-膦配位催化烯烃氢甲酰化反应研究

本文研究了由Rh2(CO)4CI2分别与两种膦配体4－下丁苯基二苯基膦（1）和4－正辛苯基二苯基磷（2）形成的原位催化剂体系对烯烃氢甲酰化反应的催化性能。对影响反应的各种因素,如P／Rh物质的量比、反应温度、反应压力,不同烯烃等的影响作了探讨。结果表明,配体1、2与Rh2(CO4)CI2形成的原位催化剂体系的催化活性与选择性均高于结构相似的PPh3,在相同的条件下,不同烯烃的氢甲酰化反应活性依直链烯烃＞苯乙烯＞直链内烯＞环己烯的顺序递增。     

双膦配体的合成及铑-双膦配体催化剂对混合辛烯氢甲酰化反应的催化行为

合成了具有不同电子效应的 3种双膦配体 .其给电子性为 Ph2 P(CH2 ) 4 PPh2 >Ph2 P(O) (CH2 ) 4 PPh2 >Ph2 P(O) (CH2 ) 4 P(O) Ph2 .这 3种配体与醋酸铑二聚体配合物构成的催化剂 ,在混合辛烯的均相氢甲酰化反应中表现出的活性和选择性与配体给电子性强弱的次序完全相反 .我们认为 ,具有弱配位性的 [Rh(CH3COO) 2 ]2 Ph2 P-(O) (CH2 ) 4 P(O) Ph2 催化体系 ,因其形成的活性物种的活泼性高 ,有利于惰性的长碳链混合辛烯的活化转化 .对该体系循环使用的结果表明 ,经历 3次循环后 ,催化剂活性逐渐降低 .     

高稳定性无膦配体乙烯氢甲酰化催化体系研究（英文）

高活性、高稳定性的无膦配体多相氢甲酰化催化体系研究是催化化学领域的重要课题.我们以乙烯氢甲酰化这一反应为目标,发展出含有不同含氧官能团的活性炭为载体的负载纳米铑催化材料.其中,当以Rh/C-3这一材料为催化剂时,乙烯氢甲酰化反应的转化频率可以达到57 889 mol/mol/h.该催化剂可以在固定床反应器上稳定运行2500 h保持活性稳定.表征发现,碳材料表面的内酯基团(-CO_2-)对催化材料的活性和稳定性具有重要的作用.这一研究对高活性、高稳定性的非膦配体多相氢甲酰化催化体系研究具有一定的启示.     

新型配体三 (3,4-二甲氧基苯基) 膦的合成及其 Rh 配合物在 1-十二烯氢甲酰化反应中的催化性能

 将合成的三 (3,4-二甲氧基苯基) 膦 (TDMOPP) 用作 Rh 催化剂配体, 并用于 1-十二烯氢甲酰化反应, 考察了膦/铑比和反应温度对 Rh-TDMOPP 催化剂活性和选择性的影响. 结果表明, 在膦/铑比与反应温度较低时, Rh-TDMOPP 活性是 Rh-三苯基膦催化剂的 3 倍.     

高稳定性无膦配体乙烯氢甲酰化催化体系研究

高活性、高稳定性的无膦配体多相氢甲酰化催化体系研究是催化化学领域的重要课题。本文以乙烯氢甲酰化这一反应为目标,发展出含有不同含氧官能团的活性炭为载体的负载纳米铑催化材料。其中,当以Rh/C-3这一材料为催化剂时,乙烯氢甲酰化反应的转化频率可以达到57889 mol/mol/h。该催化剂可以在固定床反应器上稳定运行2500小时保持活性稳定。表征发现,碳材料表面的内酯基团 (-CO2-)对催化材料的活性和稳定性具有重要的作用。这一研究对高活性、高稳定性的非膦配体多相氢甲酰化催化体系研究具有一定的启示。     

膦配体修饰的Rh／SiO2用于3-戊烯酸甲酯氢甲酰化反应

制备了膦配体修饰的Rh/SiO2多相催化剂(L-Rh/SiO2),该催化剂在内烯烃氢甲酰化制备正构醛反应中表现出了高活性和高区域选择性,而且在高压釜反应器中可以通过简单的过滤与产物分离.通过使用不同的单齿和螯合双齿膦配体考察了配体的电子及空间效应对L-Rh/SiO2催化剂催化性能的影响。     

有机-无机杂化L-Rh/SiO2氢甲酰化催化剂的研究Ⅱ.L-Rh/SiO2的催化性能及表征

 以具有不同电子结构的有机膦直接修饰Rh/SiO2制备了有机-无机杂化L-Rh/SiO2催化剂,并考察了催化剂对1-己烯氢甲酰化反应的催化性能. 结果表明, P(OPh)3-Rh/SiO2催化剂上1-己烯氢甲酰化反应的TOF可高达4111 h-1,而PCy3-Rh/SiO2催化剂上生成醛的选择性为100%. 不同催化剂活性的顺序为P(OPh)3-Rh/SiO2＞PPh3-Rh/SiO2＞PCy3-Rh/SiO2,其选择性的顺序则与之相反. TG表征结果表明,有机膦与Rh之间相互作用强度的顺序为PCy3-Rh/SiO2＞PPh3-Rh/SiO2＞P(OPh)3-Rh/SiO2. 因此,有机膦给电子的能力越强,则与Rh之间相互作用的能力越强,催化剂体系越稳定,1-己烯氢甲酰化反应的活性越低,而庚醛的选择性越高.     

The Effect of Metal‐Ligand Affinity on Fe3O4_Supported Co–Rh Catalysts for Dicyclopentadiene Hydroformylation

The catalytic performances of Co‐Rh/Fe₃O₄ catalysts modified with phosphine ligands (PPh₃) and its analogues on dicyclopentadiene hydroformylation were evaluated. Among these catalysts, Co‐Rh/Fe₃O₄ modified with tris(p‐trifluoromethylphenyl)phosphine was determined to be effective for monoformyltricyclodecanes production, whereas Co‐Rh/Fe₃O₄ modified with PPh₃ or tri‐p‐tolylphosphine was effective for the diformyltricyclodecanes production. To investigate the ligand effects, the complex catalyst system (Co‐Rh/Fe₃O₄ and phosphine ligand) was subjected to pretreatment with syngas and then characterized by thermogravimetry and differential thermal analysis (TG‐DTA). It was determined that the threshold decomposition temperature reflected the corresponding Rh‐phosphine interaction strength, affecting the catalytic selectivity toward different products. A weak Rh‐phosphine interaction was desirable to produce monoformyltricyclodecanes with fast reaction kinetics, whereas a strong Rh‐phosphine complex was required for the synthesis of diformyltricyclodecanes. In addition to the selectivity rule shown in the PPh₃ series, experiments with other ligands also demonstrated similar selectivity trends.     

Thermal stability of an SiO2-coated Rh catalyst and catalytic activity in NO reduction by CO

An SiO2-coated Rh catalyst with SiO2 thickness of 13 nm has much higher stability against sintering of Rh and SiO2 than sol-gel and impregnation Rh/SiO2 catalysts; it exhibits the highest activity in the NO-CO reaction among these catalysts after thermal treatment.     

CO和NO在Rh2-V/SiO2催化剂上共吸附的红外光谱

应用CO和NO吸附态原位红外光谱方法研究了还原态Rh2／SiO2，Rh2－V／SiO2催化剂上的活性中心铑的状态和助剂钒的作用. Rh2催化剂用Rh2（CO）4Cl2化合物制备. 在还原Rh2／SiO2催化剂上，CO吸附出现四个红外吸收峰：2085，2028cm－1（孪生态吸附RhⅠ（CO）2），2060cm－1（线式吸附RhⅡCO），1867cm－1（桥式吸附RhⅢ2CO）．在还原Rh2－V／SiO2催化剂上，CO在RhⅡ和RhⅢ中心上的吸附峰大大减弱，可以解释为Rh°向钒离子转移电子生成了带正电荷的铑中心（Rhδ＋）；同时RhⅠ（CO）2键能增加，降低了孪生CO被NO置换的程度。     

Mo助剂对Rh／SiO_2催化剂上甲醇吸附性能的影响

用原位红外光谱和程序升温还原技术考察了甲醇在Ｒｈ－Ｍｏ／ＳｉＯ入催化剂上的吸附和还原性能．红外结果表明，甲醇在ＳｉＯ２上主要以分子形式吸附．Ｒｈ／ＳｉＯ２和Ｒｈ－Ｍｏ／ＳｉＯ２在室温下对甲醇分解就有活性，分解生成的ＣＯ以线式和桥式吸附态存在．在５７３Ｋ下用甲醇处理后，Ｒｈ／ＳｉＯ２上ＣＯ线式和桥式谱带分别位于２０５０和１９０７ｃｍ－１，而Ｒｈ－Ｍｏ（１：１）／ＳｉＯ２上线式ＣＯ位于２０３６ｃｍ－１，桥式ＣＯ强度很弱．Ｍｏ的添加有可能覆盖部分Ｒｈ金属表面的吸附中心，从而降低ＣＯ吸附谱带的强度，同时使桥式ＣＯ的形成变得困难．随Ｍｏ助剂量的增加，Ｒｈ的还原温度升高，而Ｍｏ的还原温度降低．由此推断，Ｒｈ～Ｍｏ／ＳｉＯ２催化剂上的Ｒｈ可能有三种存在形式：氯化物、低温还原氧化物和高温还原氧化物．     

金属-载体相互作用对CH4/CO2重整反应中Rh基催化剂抗积炭性能的影响

考察了Rh/Al2O3,Rh/SiO2和Rh/CeO2催化剂上金属-载体间相互作用对CH4/CO2重整反应抗积炭性能的影响,并与反应前后催化剂的程序升温还原和程序升温氧化(TPO)测试结果相关联.实验发现,Rh与Al2O3和SiO2载体间的相互作用越强,催化剂还原后Rh的分散度越高,晶粒越小,高分散的Rh表面生成的碳物种CHx越多,其作为活泼的反应中间体越易与CO2反应生成CO和H2.而游离态的Rh还原后晶粒较大,生成的碳物种与CO2反应能力较低,从而导致催化剂失活.TPO和CO2脉冲实验结果表明,反应过程中Rh/CeO2催化剂上反应生成的CHx物种比Rh/Al2O3和Rh/SiO2上的CHx物种更活泼.同时由于Rh-CeO2间独特的相互作用,部分CeO2还原后生成CeO2-x和氧空位,促进CO2分子的活化解离,导致生成的表面氧容易与CHx反应,从而抑制催化剂积炭.     

Mo助剂对Rh／SiO_2催化剂上甲醇吸附性能的影响──Ⅱ．程序升温脱附和分解表征

Ｍｏ助剂对Ｒｈ／ＳｉＯ_２催化剂上甲醇吸附性能的影响──Ⅱ．程序升温脱附和分解表征李光进，徐奕德，黄家生（中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室，大连１１６０２３）关键词铑，二氧化硅，钼助剂，程序升温脱附，程序升温分解，甲醇吸附根据微观可?..     

Rh基催化剂上CO加氢制C2含氧化物的原位红外光谱研究

 用原位红外光谱考察了Rh-Mn-Li-Fe/SiO2和Rh/SiO2催化剂表面上CO的吸附态及CO加氢反应过程中吸附物种的变化. 结果表明,CO在Rh/SiO2催化剂上仅有线式吸附态存在,而CO在Rh-Mn-Li-Fe/SiO2催化剂上既有线式吸附态存在,又有孪生吸附态存在. 这说明Rh-Mn-Li-Fe/SiO2催化剂中Rh的分散度较高. 经CO加氢反应(3.0 MPa,593 K)后,在Rh-Mn-Li-Fe/SiO2催化剂上可观测到C2含氧化物前驱物种的吸收谱带,而在Rh/SiO2催化剂上未观测到相应的谱带; CO在这两种催化剂上主要以线式吸附态存在,孪生吸附态基本消失. 结合催化剂对CO加氢的催化性能,可以认为线式吸附的CO对生成C2含氧化物有贡献. Rh-Mn-Li-Fe/SiO2催化剂的高活性是由于助剂的存在削弱了其表面吸附CO的 C-O键,促进了CO的活化,从而有利于C2含氧化物前驱物的生成.     

Rh—V／SiO2上H2的化学吸附方式

ＣＯ加氢反应机理是许多研究者感兴趣的课题．负载的Ｒｈ是ＣＯ加氢反应的优良催化剂．ＣＯ在Ｒｈ上吸附态的研究已有许多报道［１～７］,而对Ｈ２有关的吸附态的研究却少见报道．Ｗｏｒｌｅｙ等［８］利用高压超纯Ｈ２在２．２％Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３膜上首次观测到Ｒｈ—Ｈ...