前言:C-H键催化活化专刊

化学科学与工程对人类社会所担负的责任是提供人类所需要的能源和化学品.迄今为止,人类的主要能源仍然是含碳能源.以碳和氢为基础结构组成了万千变化的有机化合物.能源体系的多样化所基于的要素可以说就是碳氢键的构建、活化和转化.新能源的发展并不可能也不需要完全摒弃含碳能源,而是与现有的能源体系融合形成符合绿色生态需求的新的复合能源体系.其间,碳氢键及围绕碳氢键的演变规律将是融合和构建新能源体系的一个重要核心.     

丙酮+环己烷+甲醇组成的最低共沸混合物热力学性质的研究

Mesoporous molecular sieves Al-MSU-S has been prepared from the precursor of zeolite Y using ionic liquids 1-hexadecane-3-methylimidazolium bromide （CMIMB） as a template in basic medium, which exhibited larger pore diameter, pore volume and surface area than that synthesized using cetyl trimethyl ammonium bromide （CTAB） template.     

含氰基基团的以C为中心的不对称阴离子离子液体的合成、表征及应用

首次通过不对称阴离子的钠盐/钾盐和不同的季胺化的咪唑,吡咯溴盐/氯盐进行离子交换,合成了一系列含氰基官能团的不对称阴离子功能化离子液体。通过红外、核磁共振、质谱和元素分析对离子液体的结构进行表征;通过TGA对离子液体的热稳定性进行测定,结果发现不对称功能化离子液体具有良好的热稳定性,其分解温度在219-319℃范围内。将功能化离子液体[Bmim][C(CN)2COCH3]作为弱配体应用于模型的Suzuki偶联反应,发现在反应中加入功能化离子液体[Bmim][C(CN)2COCH3]可以使反应收率提高10-15%。     

MMM分子筛的制备与表征

 以碱溶液处理ZSM－5分子筛，得到了含微孔及介孔的MFI结构分子筛（简称MMM），并采用XRD，XRF，SEM，XPS和低温氮吸附等技术对分子筛进行了表征．结果表明，通过改变处理碱的浓度可以得到具有不同物化性能的MMM分子筛，其化学组成、介孔及微孔的大小和多少，及分子筛晶体上n（Al）／n（Si）均随碱浓度的变化而变化，随着碱浓度的增加，分子筛部分微孔结构遭到破坏，介孔的数量增加，孔径增大，n（Al）／n（Si）增大．碱处理脱硅的过程包括脱除晶粒间的无定形物质，脱除分子筛表面的硅及脱除分子筛体相硅等步骤，硅脱除以后形成了介孔．     

含硫液体烃燃料水蒸气重整制氢I．Pt／Ce0．8Gd0．2O1．9催化剂的制备、表征和抗硫性能

以柠檬酸溶胶-凝胶法合成的具有萤石结构的Ce0.8Gd0.2O1.9（CGO）复合氧化物为载体，用初湿浸润法制备了负载型Pt催化剂．纯异辛烷的重整反应结果显示，600和800℃焙烧的催化剂达到了热力学平衡转化，1000℃焙烧会导致Pt的聚集和氧化物的严重烧结，因而催化剂活性较差．抗硫测试表明，800℃焙烧的催化剂抗硫性能最好，在300μg／g硫存在下，100h内异辛烷均接近完全转化；在500μg／g硫存在下催化剂仍表现出良好抗硫性能．程序升温还原和X射线分析结果显示．800℃焙烧时Pt与CGO载体间的相互作用最强，同时催化剂具有良好的热稳定性，这是催化剂具有抗硫性能并且抗硫作用持久的根本原因．反应条件下噻吩硫完全转化成H2S，硫的转化可能是通过氧化-还原机理进行的．     

CuZnAl水滑石衍生催化剂上甲醇水蒸气重整制氢Ⅰ. 催化剂焙烧温度的影响

 以类层柱CuZnAl水滑石为前体,经不同温度焙烧制备了一系列甲醇水蒸气重整制氢催化剂. 在250 ℃、 水/甲醇比1.3和重时空速2.5 h-1下的反应结果表明, 600 ℃焙烧的催化剂具有优异的活性和稳定性,而≤500 ℃和≥700 ℃焙烧后的催化剂活性较差. 热重、 X射线衍射、 傅里叶变换红外光谱和程序升温还原分析结果表明, 600 ℃焙烧时水滑石分解较为完全,析出纳米CuO粒子的同时伴生CuAl2O4尖晶石相,进而在反应过程中对金属Cu纳米粒子和ZnO起到良好的隔离和稳定作用. 焙烧温度≥700 ℃时CuO纳米粒子发生二次团聚,同时CuAl2O4尖晶石相大量生成,造成催化活性位减少,活性较低; 而焙烧温度≤500 ℃时水滑石分解不完全,生成 (Cu,Zn)AlxOy(CO3)z复合物且无尖晶石相伴生,造成反应中金属Cu纳米粒子和ZnO聚集,导致催化剂活性较低.     

铝交联皂石的合成和表征及催化性能

用XRD、化学分析、IR、MASNMR、TPD等手段表征了合成皂石及其铝交联物的结构。结果表明:皂石的交联密度与四面体层电荷和交联条件(Al/土比)有关。在乙醇氨化反应中,交联皂石显示了较好的催化活性和选择性。皂石的交联密度与液相产物分布的关系表明层柱材料对此反应具有择形催化作用。醇氨化反应可能是在吸附态NH_3和气相醇分子间进行的。     

离子液体存在下脂肪醛的环化三聚反应

Aliphatic aldehydes such as ethanal,propanal,n-butanal,isobutyraldehyde,n-valeraldehyde,isovaleraldehyde,n-hexanal and n-octanal were converted into the corresponding 2,4,6-trialkyl-1,3,5-trioxanes through cyclotrimer-ization in the presence of the ferric chloride based ionic liquids at room temperature without solvent in high selec-tivity.The effects of different ionic liquids,acidity of ionic liquids and temperature on cyclotrimerization were alsostudied.The results showed that the ferric chloride based ionic liquids(apparent molar fraction of FeCl_3(x(FeCl_3)=0.62))were a kind of efficient catalysts for the cyclotrimerization of aliphatic aldehyde which could be separatedconveniently from the reaction mixture and recycled without loss of catalytic activity.The conversion of isobu-tyraldehyde and the selectivity to 2,4,6-triisopropyl-1,3,5-trioxane were 91.1% and 99.8% respectively under opti-mum reaction condition(isobutyraldehyde 25.0 g,[Et_3NH]Cl/FeCl_3(x(FeCl_3)=0.62)1.0 g,25 ℃for 1 h).     

固体超强酸催化下的醛酮自身缩合及其溶剂效应的研究

研究了在三种固体超强酸催化下醛(酮)自身的羟醛缩合反应,系统考察了反应时间,催化剂用量等因素对反应的影响,优化了反应条件.同时,对该反应的溶剂效应进行了研究.结果表明,当催化剂用量为2 g/1 mol醛(酮),反应5 h,转化率可达40%,溶剂对该反应有明显的抑制作用.超强酸对各种醛都具有较好的催化活性,其催化醛类化合物自身缩合的转化率都在48%以上,选择性在95%以上,证明固体超强酸对该缩合反应有较好的催化活性和选择性.     

离子液体体系中1－丁烯二聚反应的研究

 研究了在强酸性AlCl3／Et2AlCl／［BMIM］Cl型离子液体体系中过渡金属化合物对1－丁烯二聚反应的催化作用．结果表明，［BMIM］Cl对强酸性AlCl3／Et2AlCl催化剂催化1－丁烯高聚反应有明显的阻聚作用，并显著提高了1－丁烯二聚的选择性．在过渡金属化合物中，含镍化合物对1－丁烯二聚反应有最好的催化效果．在最佳反应条件下，1－丁烯的转化率可达95．1％，二聚产物C8烯的选择性为85．8％．同时，对1－丁烯二聚反应的机理进行了初步探讨．