对硝基苯甲酸制备实验的改进

对硝基苯甲酸的制备实验是有机化学实验教学中氧化反应的典型代表。为了提高对硝基苯甲酸的产率、简化后处理步骤,对对硝基苯甲酸的合成条件进行了改进。探究了反应时间、反应温度和相转移催化剂对对硝基苯甲酸产率的影响。通过改变氧化剂种类、加入相转移催化剂、改变加料方式等措施有效地提高了产率。改进后产物的产率比教材中的重铬酸钠-硫酸氧化法提高了16.8%。     

用绿色氧化剂高铁酸钾相转移催化氧化苯甲醇

采用改进的次氯酸盐氧化法合成了高铁酸钾氧化剂,并进行了表征。研究了相转移溶剂存在下高铁酸钾氧化苯甲醇合成苯甲醛的反应,考察了有机溶剂及相转移溶剂对反应选择性和产率的影响。环己烷和pH=11·5的氢氧化钠水溶液作溶剂,在苄基三甲基氯化铵相转移溶剂存在下,室温(18℃)反应7min时,高铁酸钾氧化苯甲醇制苯甲醛反应的选择性及产率分别为97·2%和89·1%。     

环己酮合成实验的改进

对环己酮的合成实验进行了改进。以WO3为催化剂、H2O2为氧化剂、四丁基溴化铵（TBAB）为相转移催化剂,催化氧化环己醇制备环己酮。确定了催化剂、氧化剂和相转移催化剂的用量,并研究了反应温度和时间等条件对反应的影响。     

微波相转移催化氧化法合成氯代苯甲酸

在相转移催化剂存在下，用微波辐射快速合成氯代苯甲酸。考察了微波辐射功率、辐射时间、相转移催化剂对反应的影响。实验证明：在455W的微波辐射下，以季铵盐A-1为相转移催化剂，反应3min，对氯苯甲酸、邻氯苯甲酸的产率分别达72．5％和71．8％。     

催化裂化汽油的相转移催化氧化脱硫反应研究

研究了相转移催化应用于催化裂化汽油氧化脱硫反应的循环模型, 并从影响循环效应的主要因素入手, 筛选出了催化氧化效果较好的相转移催化剂四丁基溴化铵和氧化剂过氧甲酸; 动力学研究表明, 以四丁基溴化铵作为相转移催化剂, 过氧甲酸氧化脱除催化裂化汽油中含硫化合物的反应为表观一级反应, 反应的活化能为E_a＝59.39 kJ/mol, 脱硫率可达98.36%.     

“讲一练二考三”理念在有机化学实验教学中的运用——以苯甲酸的制备为例

采用微波辐射及相转移催化剂改进了高锰酸钾氧化制备苯甲酸实验,系统研究了微波功率、反应温度、反应时间、反应物物质的量比、催化剂用量等因素对产率的影响,并同电热套加热方式进行了比较.结果表明,该反应的最佳条件为:微波辐射时间40 min,微波功率80 W,反应温度80℃,相转移催化剂氯化苄基三乙铵用量为甲苯的0.2当量,高锰酸钾与甲苯的物质的量比为4.5:1.与电热套加热方式相比,微波辐射法缩短了反应时间,并显著提高了反应效率.以苯甲酸制备实验为例介绍了“讲一练二考三”教学新理念及其在有机化学实验教学实践中的运用.     

固载化冠醚二苯并-18-冠-6在苯甲酸丁酯合成反应中的相转移催化作用

在交联聚乙烯醇(CPVA)微球表面固载冠醚二苯并-18-冠-6 (DBC), 从而制得三相相转移催化剂DBC-CPVA; 在此基础上, 以苯甲酸钾与溴代正丁烷的酯化反应为模型反应体系, 重点研究固体催化剂DBC-CPVA的相转移催化性能, 考察主要因素对液-固-液三相相转移催化反应的影响. 结果表明, 在本研究体系中, 水相中的苯甲酸钾与有机相中的溴代正丁烷可顺利地发生酯化反应, 这一结果显示出固载于DBC-CPVA表面的DBC与K+离子形成的络合物阳离子, 能有效地将苯甲酸根负离子转移至有机相, 使酯化反应顺利地进行. 有机相的极性越强, 酯化反应的速率越快, 溴代正丁烷的转化率越高; 有机相与水相体积比为1:4时, 酯化反应具有最大的速率, 溴代正丁烷的转化率可达70%. 固体催化剂DBC-CPVA循环使用8次, 催化活性保持稳定.     

季铵盐相转移催化氧化噻吩的研究

以噻吩的正庚烷溶液模拟轻质油品,研究了H2O2—HCOOH氧化条件下，相转移催化氧化噻吩脱硫。实验结果表明，四丁基溴化铵用量0.10g，反应1.5h，反应温度45℃，脱硫率最高可达86.36%。动力学研究表明，以四丁基溴化铵作为相转移催化剂，过氧化氢 甲酸氧化噻吩脱硫为表观一级反应，反应速率常数 K30℃=0.6152h-1、K40℃=1.2672h-1、K50℃=0.8581h-1；相转移催化在H2O2—有机酸体系氧化噻吩脱硫反应中的作用为相转移催化剂阳离子Q+对氧化剂活性组分HCOOO－的转移作用。并建立了相转移催化氧化噻吩脱硫反应的循环模型。     

季铵盐催化氧化法合成硝基苯甲酸

研究了季铵盐A－1催化KMnO4分别氧化邻、对硝基甲苯合成邻、对硝基苯甲酸的反应。考察了不同相转移催化剂的催化活性及催化剂用量、反应温度、反应时间、KMnO4用量和反应体系酸碱性对反应的影响。在优化反应条件下，即以季铵盐A－1为相转移催化剂，KMnO4与硝基甲苯摩尔比为2．5：1，反应温度为95℃，反应时间为3h，在中性条件下进行反应，邻位、对位产物收率分别可达95%和92%。实验表明，季铵盐A－1对于KMnO4氧化硝基甲苯合成硝基苯甲酸的反应是一种优良的相转移催化剂。     

磷钨反应控制相转移催化剂的制备及表征

制备了三缺位Keggin型反应控制相转移催化剂[C7H7(CH3)3N]9PW9O34(记为Q9PW9),利用FT-IR、31P NMR、XRD和TG对催化剂进行了表征,并确定了反应的催化活性中心。 分析结果表明,催化剂Q9PW9在反应后其结构仍然得到了很好的保持,反应中形成的[C7H7(CH3)3N]9PW9O34 (O2)x活性中心使催化剂具有反应控制相转移功能。以H2O2水溶液为氧化剂,在氧化苯甲醇制备苯甲醛反应中,发现该催化剂具有良好的催化活性。当H2O2与苯甲醇的物质的量比为0.9时,苯甲醇的转化率为86.2%,苯甲醛的选择性≥99%。反应结束后催化剂以沉淀的形式析出,催化剂的回收率保持在86%左右。将催化剂循环使用三次,苯甲醇的转化率和催化剂的回收率均无明显变化,说明Q9PW9具有良好的稳定性。