氧化羰化法合成碳酸甲乙酯热力学及催化性能的研究

研究了在甲醇、乙醇温和溶液中,氧化羰化一步合成不对称碳酸甲乙酯(MEC)反应。通过热力学计算考察了反应的可行性及程度。计算结果表明,在298.2K下主反应平衡常数为2.39×1080,说明此反应的可行性和程度均很大。实验发现在氧化羰化合成碳酸甲乙酯的过程中,不仅存在氧化羰化过程,同时也存在酯交换过程;含氮席夫碱(Schiff)的种类,甲醇和乙醇相对用量,反应温度和压力对碳酸甲乙酯(MEC)的合成均有影响。当以氯化亚铜(CuCl) 1,10 菲罗啉(phen) N 甲基咪唑(NMI)为催化剂时,摩尔比n(CuCl)∶n(NMI)∶n(phen)=1∶1.25∶1.25,在393K,2.4MPa,VMeOH∶VEtOH=2∶8,CuCl浓度为0.20mol L的条件下,反应2h,甲醇的转化率为44.3%,乙醇的转化率为22.3%,MEC产率为10.4%。与单纯CuCl催化剂相比,甲醇和乙醇的转化率分别提高17倍和9倍,MEC产率提高74倍。对氧化羰化反应机理也进行了探讨。     

咪唑类化合物-CuCl络合催化剂在甲醇氧化羰基化反应中的催化性能

研究了咪唑及其衍生物配合CuCl对甲醇液相氧化羰化合成碳酸二甲酯的催化性能。筛选出溶解性好、腐蚀性小且催化活性高的多功能助催剂。实验结果表明，反应体系中加入N-甲基咪唑后，CuCl可以完全溶解。当催化剂的浓度为0.2 mol/L, N-甲基咪唑与CuCl的量为4∶1，反应温度为120 ℃，反应压力为2.40 MPa，CO与O2的进气比2∶1，反应3 h的条件下甲醇的摩尔转化率为15.4%，选择性为98%以上。从腐蚀性试验结果看，50 ℃时，加入N-甲基咪唑化合物后，Q235钢在CuCl/CH3OH/H2O/CO/O2体系中的腐蚀速率为0.22mm/a，缓蚀效率为94.5%。动力学研究表明，反应近似为一级，加入N-甲基咪唑后，反应速率常数为0.15 min－1。     

CuCl/菲咯啉/甲基咪唑催化甲醇/乙醇氧化羰化一步合成碳酸甲乙酯

 研究了CuCl与含氮杂环化合物配体1, 10-菲咯啉(phen)和N-甲基咪唑(NMI)形成的配合物催化剂对甲醇/乙醇氧化羰化一步合成碳酸甲乙酯(MEC)反应的催化活性. 讨论了配体的配比、甲醇和乙醇的相对用量、温度及压力等因素对甲醇和乙醇的转化率及MEC产率的影响. 结果表明,CuCl/phen/NMI原位配合物催化剂对氧化羰化一步合成MEC反应具有较高的催化活性. 配体phen及NMI对反应产物的选择性有明显的调变作用,甲醇和乙醇的配比对产物分布有很大的影响. 在V(MeOH)/V(EtOH)=0.25,c(CuCl)=0.20 mol/L,n(CuCl)∶n(NMI)∶n(phen)=1∶1.25∶1.25,p=2.40 MPa,θ=120 ℃的条件下反应2 h,甲醇的转化率为44.3%,乙醇的转化率为22.3%,MEC的产率为10.4%.     

用哲学理念来思考物理化学的基本概念和联系

将物理化学中的某些概念和公式的哲学原理提取出来,用哲学理念来思考绝对与相对、广度与强度、真实与近似以及稳态与非稳态之间的关系。     

基础电化学实验的计算机测控系统

设计了一个由样品系统、电化学测试系统及计算机组成的可用于基础电化学实验测量的计算机测控系统。两个学期的学生实验表明该系统比传统的基础电化学实验测量系统的精度大大提高 ,能提供更多的信息且缩短了实验时间。这一系统还可用于多种电化学测量 ,效果良好。     

CuCl／OIH的合成、表征及其甲醇氧化羰化催化性能研究

合成了有机无机杂化材料负载的CuCl/席夫碱配合物催化剂CuCl/OIH,考察了制备条件对OIH载体及其合成中间产物的影响。采用FTIR、NMR、EA、TGA对有机无机杂化材料及催化剂进行了表征。将负载催化剂CuCl/OIH用于甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯反应,结果表明,负载催化剂CuCl/OIH与CuCl催化剂相比,碳酸二甲酯(DMC)产率提高了25%,负载催化剂循环使用四次后铜流失率仅为2.3wt%。     

色谱法同时测定羰化反应尾气中的O2、CO、CO2

提出用特制活性炭填充柱分离,热导检测器检测,以外标法定量,同时测定O2、CO、CO2.探讨了该方法的校正因子、各组分的线性相关性及微量氧气的分离和定量等.在选定的色谱条件下,O2与CO的分离度达1.7,各组分的相对标准偏差＜0.18%,绝对误差＜0.04%.     

甲醇氧化羰化反应中含氮配体助催化剂的空间及电子效应

甲醇氧化羰化反应中含氮配体助催化剂的空间及电子效应;含氮配体;空间结构;电子效应;氧化羰化;甲醇     

物理化学实验中的绿色化学教育

根据绿色化学的原则,对物理化学实验中的实验装置、实验内容进行“绿色化”改造,在实验中,要求学生运用化学基本知识,认识绿色化学的重要性,并将绿色化学的前沿内容引入物理化学实验中,丰富物理化学实验的内容。     

液相氧化羰基化合成碳酸二乙酯的新型催化体系CuCl/1,10-菲罗啉/N-甲咪唑

Diethyl carbonate (DEC) is one of the important green chemicals widely used for organic synthesis because of its various functional groups. DEC is a better octane blending fuel, and has more oxygen in the molecule than methyl tert-butyl ether (MTBE), 40.6% versus 18.2%, which reduces emissions from gasoline and diesel engine. For these reasons many studies on the production of DEC have been extensively carried out.