水溶性配合物[RuCl2(TPPTS)2]2催化卤代硝基苯选择性加氢

以合成的水溶性钌配合物[RuC l2(TPPTS)2]2作为催化剂,用于水/有机两相体系中催化卤代硝基苯中硝基的选择性加氢反应.以对-氯硝基苯为底物,考察了反应温度、氢气压力、催化剂浓度、水溶液的pH值等对对-氯硝基苯转化率和生成对-氯苯胺选择性的影响.在100℃,氢气压力3.0 MPa时,反应6h,对-氯硝基苯转化率可达100%,生成对-氯苯胺的选择性可达95.2%.该催化剂对其他卤代硝基苯的加氢反应也表现出较高的催化活性.     

乙酰丙酮氧钛催化苯酚和碳酸二甲酯的酯交换反应

首次将乙酰丙酮氧钛用于苯酚和碳酸二甲酯的酯交换反应合成碳酸二苯酯,显示出较好的催化活性和很高的酯交换选择性,催化剂经180℃热处理后,苯酚转化率可达45.8%,转化数(n(苯酚)/n(Ti))为96,高于有机钛类均相催化剂.结果表明,当乙酰丙酮氧钛用量为0.2g以上,开始有副产物苯甲醚生成,酯交换选择性随催化剂用量的增加而降低.该催化剂重复使用5次后,苯酚转化率仍可达40%以上,酯交换选择性为99.9%,表现出较高的重复使用性能.     

植物还原法制备负载型金纳米催化剂催化乙醇选择氧化反应

采用侧柏叶提取液还原氯金酸制备负载型金纳米催化剂,通过乙醇选择氧化反应,筛选出催化性能较好的TiO2载体。以TiO2载体为载体,考察了Au负载量、焙烧温度、催化剂用量、碳酸氢钠添加量及催化剂反应条件(时间、温度、压力)等因素对乙醇选择氧化反应的影响。结果表明,1.5%Au/TiO2催化剂(Au负载量为1.5%,质量分率,下同)催化乙醇选择氧化反应性能最佳,产物为乙醛、乙酸乙酯和缩醛,0.5%碳酸氢钠添加剂可抑制缩醛的生成,并可显著提高乙醇转化率和乙酸乙酯选择性。通过优化催化反应条件(1.5%Au/TiO2催化剂焙烧温度为400℃、用量为0.4 g、反应温度为100℃、氧气压力为3 MPa、反应时间为3 h时),乙醇转化率为47.9%,乙酸乙酯选择性为89.1%。     

硒催化CO/H2O选择性还原间二硝基苯制间硝基苯胺

 采用硒作催化剂,乙酸钠为助催化剂,用CO/H2O对间二硝基苯进行部分还原制备了间硝基苯胺. 考察了时间、CO压力、温度、催化剂用量、溶剂和水量等因素对反应的影响. 以四氢呋喃作溶剂,使用摩尔量为间二硝基苯20倍的水和4%的硒,在160 ℃和CO压力1 MPa下反应3 h,间二硝基苯转化率可达100%,间硝基苯胺的选择性和收率均为95.7%.     

羟胺酸钴配合物催化对二甲苯氧化的研究

利用羟胺酸BPHA(N 苯甲酰基 N 苯基羟胺)钴配合物Co(BPHA)2作催化剂,对对二甲苯液相氧化反应进行了研究.详细考察了反应温度、催化剂浓度、配体浓度、反应时间和轴配体对该催化反应的影响.实验结果表明:当反应温度为125℃、氧气压力为0.5MPa、催化剂浓度为1.0×10-3mol/L、配体与催化剂的摩尔比为2∶1时、添加四甘醇或聚乙二醇作配体,反应2h时对二甲苯转化率可达41～43%、选择性为92%.本研究丰富了二甲苯选择性氧化的内容,并具有一定的工业应用前景.     

Ru3(CO)9(TPPTS)3催化的水/有机两相芳香硝基化合物CO选择性还原的研究

将水溶性膦/钌配合物Ru₃(CO)₉(TPPTS)₃(TPPTS:三苯基膦三-间磺酸钠)用于以CO为还原剂的水/有机两相芳香硝基化合物选择还原为芳胺的反应,发现相转移催化剂对反应有明显的促进作用,其中以添加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的效果最好.以邻氯硝基苯为底物考察了相转移催化剂浓度、NaOH浓度、反应温度、压力等对反应转化率和选择性的影响.当反应条件为120℃,4MPa,3mol/LNaOH时,反应8h,邻氯硝基苯的转化率和邻氯苯胺的选择性均可达到99.9%.而且对含有羰基、氰基的芳香硝基化合物也有很高的活性和选择性.催化剂循环3次后,邻氯硝基苯的转化率和邻氯苯胺的收率仍可达到92%.     

负载型金催化剂催化乙醇选择氧化反应

选择不同氧化物(Al2O3,SiO2,TiO2,MgO)和H-ZSM-5分子筛作为载体,以尿素为沉淀剂,采用沉积-沉淀法制备了一系列负载型金催化剂.采用X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱、程序升温还原、NH3程序升温脱附和透射电镜等技术对催化剂样品进行了表征,并测定了催化剂对乙醇选择氧化反应的催化性能.选择Au/Al2O3催化剂,考察了金负载量、反应条件(温度、压力、时间)和添加剂对乙醇选择氧化反应的影响.结果表明,所制备的Au/Al2O3催化剂的金负载率较高,金粒子较小(3～4 nm)且分布均匀.载体对金催化剂催化乙醇氧化反应有显著影响,主要产物为乙醛、乙酸乙酯和缩醛.以TiO2为载体时,乙醇转化率较高.以Al2O3为载体时,乙酸乙酯选择性较高;少量碱性添加剂可抑制缩醛的生成,并可提高乙醇转化率和乙酸乙酯选择性.在优化的条件下,乙醇转化率可达4.7%,乙酸乙酯选择性可达93.5%.     

Salen Co(Ⅱ)配合物催化苯乙烯环氧化的研究

研究了Salen Co(Ⅱ)配合物催化苯乙烯环氧化的反应.考察了不同取代基水杨醛制备的配体所形成的Co配合物1～4及(S,S)-1,2-二苯基乙二胺与水杨醛形成的Co配合物1(S,S)～3(S,S)的催化氧化性能,其中溴取代的配合物2和2(S,S)是最有效的催化剂.以配合物(2)为催化剂,氧气为氧化剂,考察了反应温度、时间、溶剂等因素对苯乙烯环氧化反应的影响.结果表明,最佳反应条件为苯乙烯10 mmol,配合物(2)0.1%,温度90 ℃,反应时间5 h时,苯乙烯的转化率为97.1%,环氧苯乙烷的选择性为58.9%,苯甲醛与苯甲酸的选择性为36.1%.并对反应机理进行了初步探讨.     

由苯制备环己醇新途径

将可溶性Ru纳米粒子用于催化苯选择性加氢制备环己烯反应,考察了还原方法对Ru纳米粒子催化活性的影响;并以醇水还原法制备的Ru纳米粒子为催化剂,考察了温度和压力对反应性能的影响.当使用脱硫的苯作为原料时,苯转化率可达30.2%,环己烯选择性达到46.9%.以无水兰尼镍作催化剂,100oC时,环氧环己烷加氢转化率为100%,环己醇选择性为93.2%.从原料苯出发制得环己醇的单程收率可达14%,由此找到一条制备环己醇的新途径.     

离子液体反应介质中3-羟基丙酸甲酯加氢反应研究

以室温离子液体[Bmim]PF6作为反应介质,研究了四羰基钴钾K[Co(CO)4]催化3-羟基丙酸甲酯(3-HPM)加氢制1,3-丙二醇(1,3-PDO)的反应,并对反应条件进行了优化.同有机溶剂作为反应介质相比,该体系具有更高的选择性和更好的催化活性,并且产物经水萃取便可实现催化体系的回收利用.在反应温度165℃、氢气压力10.5 MPa、反应时间10 h、咪唑为促进剂的较佳反应条件下,3-HPM的转化率可达99.4%,1,3-PDO的收率可达82.9%,催化剂重复使用3次,1,3-PDO的收率不低于70%.并根据实验结果,提出了可能的催化反应机理.     

氮羟基邻苯二甲酰亚胺催化的α-紫罗兰酮的氧化反应

以分子氧（O₂）为氧化剂,在无溶剂条件下,研究了N-羟基邻苯二甲酰亚胺/乙酰丙酮亚钴(Ⅱ)体系对α-紫罗兰酮的催化氧化反应,分析了氧化产物,主要得到α-紫罗兰酮的烯丙位氧化产物5-氧代-α-紫罗兰酮,同时生成少量环氧α-紫罗兰酮及重排产物4-氧代-β-紫罗兰酮和环氧β-紫罗兰酮,提出了可能的反应机理,化合物的结构经IR, ¹H NMR, MS和EA等手段得以表征;为了提高5-氧代-α-紫罗兰酮的选择性和催化氧化反应的转化率,优化了催化氧化反应的工艺条件：当反应温度为70 ℃,氧气压力为1.0 MPa,N-羟基邻苯二甲酰亚胺和乙酰丙酮亚钴(Ⅱ)用量分别为α-紫罗兰酮的25%和1.0%,反应10 h,5-氧代-α-紫罗兰酮的产率达53.4%,反应转化率达95.0%以上,平行实验表明,实验重复性良好。     

N-羟基邻苯二甲酰亚胺/Co(acac)_2催化的α-紫罗兰酮的氧化反应

以分子氧(O_2)为氧化剂,在无溶剂条件下,研究了N-羟基邻苯二甲酰亚胺/乙酰丙酮亚钴(Ⅱ)体系对α-紫罗兰酮的催化氧化反应,分析了氧化产物,主要得到α-紫罗兰酮的烯丙位氧化产物5-氧代-α-紫罗兰酮,同时生成少量环氧α-紫罗兰酮及重排产物4-氧代-β-紫罗兰酮和环氧β-紫罗兰酮,提出了可能的反应机理,化合物的结构经IR、~1H NMR、MS和EA等测试技术得以表征;为了提高5-氧代-α-紫罗兰酮的选择性和催化氧化反应的转化率,优化了催化氧化反应的工艺条件:当反应温度为70 ℃,氧气压力为1.0 Mpa,N-羟基邻苯二甲酰亚胺和乙酰丙酮亚钴(Ⅱ)用量分别为α-紫罗兰酮的25%和1.0%,反应10 h,5-氧代-α-紫罗兰酮的产率达53.4%,反应转化率达95.0%以上,平行实验表明,实验重复性良好.     

乙酰丙酮氧钒催化氧化α-蒎烯一步转化成龙脑烯醛

以乙酰丙酮氧钒为催化剂,过氧化氢为氧化剂,研究了由α-蒎烯直接合成龙脑烯醛的反应。考察了溶剂、温度、催化剂用量、反应时间等因素对催化性能的影响。结果表明,乙酰丙酮氧钒与H2O2反应得到的高价态V5+是优良的氧化还原-Lewis酸双功能催化剂,易使α-蒎烯经氧化、2,3-环氧蒎烷异构得到龙脑烯醛。在n(H2O2):n(α-蒎烯):n(乙酰丙酮氧钒)=2.5:1:0.01、反应温度为20℃、丙酮为溶剂、反应2h条件下,α-蒎烯转化率为50.2%,龙脑烯醛的选择性达58.7%,反应6h后α-蒎烯转化率可达73.0%,主要产物龙脑烯醛和马鞭草烯酮的选择性分别为47.2%和13.2%。     

Selective oxidation of tetrahydrofuran with molecular oxygen catalyzed by polyalumazane–platinum complexes

Tetrahydrofuran (THF) was oxidized selectively with molecular oxygen catalyzed by magnesium oxide-based polyalumazane-supported platinum complexes under mild conditions. The selective oxidation of C–H bond α to the oxygen atom of ether and the oxidative path to ester other than ring cleavage to carboxylic acid were controlled by carrying out the reaction at 60°C with nitroethane as solvent. The platinum loading and the reaction time greatly affected the yield of γ-butyrolactone whereas the selectivity always remained at 100%. 76.92% γ-butyrolactone was obtained with 0.2811 mmol platinum loading per gram support within 12 hr. The single product of the THF oxidation was confirmed by ¹H-nuclear magnetic resonance. X-ray photoelectron spectroscopy data also confirmed the more recent report on the activation of the C–H bond by the null valent platinum from the viewpoint of supported platinum catalyst. The oxidation path was also suggested.     

金属次卟啉二甲酯催化氧化苯乙烯制苯甲醛

将金属次卟啉二甲酯用作叔丁基过氧化氢（TBHP）氧化苯乙烯制苯甲醛的催化剂。 考察了催化剂、氧化剂用量、反应温度、时间、溶剂和不同金属次卟啉二甲酯[M(DPDME)]对苯乙烯转化率及苯甲醛选择性的影响,初步探索了反应机理。 结果表明,金属次卟啉二甲酯能够顺利地选择性催化氧化苯乙烯生成苯甲醛。 以0.002 mmol锰次卟啉二甲酯[ClMn(DPDME)]为催化剂,0.4 mmol TBHP为氧化剂,1 mmol苯乙烯为底物,5 mL CH3CN/H2O(体积比4∶1)为溶剂,反应温度75 ℃,常压反应20 h,苯乙烯的转化率达到98.3%,苯甲醛的选择性为92.7%。     

β—二酮合钴配合物在各种溶剂中与氧反应的热力学性质和动力学

本文研究了二甲亚砜(DMSO),二甲替甲酰胺(DMF)吡啶(py)等溶剂对[Co(acac)_2·2H_2O]载氧和氧化性能的影响.实验证明[Co(acac)_2·2H_2O]与O_2的反应第一步为可逆载氧,而第二步为不可逆载氧.用元素分析和波谱研究了[Co(acac)_2·2H_2O]在溶剂中的存在形态和热力学性质。用配位场理论计算了[Co(acac)_2·2H_2O]在溶剂中的各种配位场参数。动力学的研究表明,[Co(acac)_2·2H_2O]在DMF溶剂中O_2的反应发生一级半过程,一级为[Co(acac)_2·2H_2O]半级为O_2.反应的动力学方程为v=k[Co(acac)_2·2H_2O]·P_(o_2)~(0.41).反应的表观活化能为44.8千焦/摩尔,波谱的分析结果证实,氧化反应的主要产物为[Co(acac)_3]     

Cobalt(II) acetylacetonate complex immobilized on aminosilane‐modified SBA‐15 as an efficient catalyst for epoxidation of trans‐stilbene with molecular oxygen

From environmental and economic points of view, it is highly desirable to develop a clean and efficient catalytic process to produce epoxides. An attractive approach is to use a solid, recyclable catalyst and molecular oxygen as the oxidant without any sacrificial reductant or other additives. Nonetheless, the catalysts reported up to now still cannot balance catalytic activity with epoxide selectivity. It is of great importance to explore novel catalysts with both high activity and selectivity for the epoxidation of olefins. In this work, cobalt(II) acetylacetonate (Co(acac)₂) was covalently bonded to the silica surface of SBA‐15 molecular sieve by multi‐step grafting using 3‐aminopropytrimethoxysilane (APTS) as coupling agent. Characterizations with nitrogen physisorption, X‐ray diffraction, transmission electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and thermogravimetric analysis suggested that the metal complex was successfully immobilized on the aminosilane‐modified SBA‐15 surface and the channel structure remained intact. The synthesized Co(acac)₂APTS@SBA‐15 catalyst was used in the epoxidation of trans‐stilbene (TS) with molecular oxygen. Compared to the sample prepared by the impregnation method as well as Co(acac)₂ solutions under the same reaction conditions, the Co(acac)₂ immobilized catalyst exhibited remarkably higher TS conversion and trans‐stilbene oxide (TSO) selectivity. An increase in TS conversion with Co content was observed when the Co loading was lower than 0.70% and the 0.70Co(acac)₂APTS@SBA‐15 sample exhibited the best catalytic performance. Up to 50.1% of TS conversion could be achieved within 6 h, affording TSO selectivity as high as 96.7%. The superior catalytic performance of this particular catalyst is attributed to the high activity of the immobilized Co(acac)₂ species on SBA‐15. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Alkane Oxidation with Molecular Oxygen Using a New Efficient Catalytic System: N-Hydroxyphthalimide (NHPI) Combined with Co(acac)(n)() (n = 2 or 3)

A novel class of catalysts for alkane oxidation with molecular oxygen was examined. N-Hydroxyphthalimide (NHPI) combined with Co(acac)(n)() (n = 2 or 3) was found to be an efficient catalytic system for the aerobic oxidation of cycloalkanes and alkylbenzenes under mild conditions. Cycloalkanes were successfully oxidized with molecular oxygen in the presence of a catalytic amount of NHPI and Co(acac)(2) in acetic acid at 100 degrees C to give the corresponding cycloalkanones and dicarboxylic acids. Alkylbenzenes were also oxidized with dioxygen using this catalytic system. For example, toluene was converted into benzoic acid in excellent yield under these conditions. Ethyl- and butylbenzenes were selectively oxidized at their alpha-positions to form the corresponding ketones, acetophenone, and 1-phenyl-1-butanone, respectively, in good yields. A key intermediate in this oxidation is believed to be the phthalimide N-oxyl radical generated from NHPI and molecular oxygen using a Co(II) species. The isotope effect (k(H)/k(D)) in the oxidation of ethylbenzene and ethylbenzene-d(10) with dioxygen using NHPI/Co(acac)(2) was 3.8.     

Co掺杂SAPO-5分子筛制备及其催化氧气氧化环己烷反应性能(英文)

环己醇和环己酮(KA油)是制备尼龙所需材料己二酸和己内酰胺的重要中间体,也可用作油漆、农药和染料等的溶剂以及染色和褪光丝的均化剂等.工业上制取KA油的方法主要为苯酚加氢法、环己烯水合法和环己烷氧化法,其中环己烷氧化法最为普遍,是非常重要的工业过程.为获得适宜的KA油选择性,工业上普遍采用Co盐为催化剂,将环己烷氧化单程转化率控制在5.0%以下,从而使得产物选择性达到70%以上.该环己烷氧化制KA油过程不仅生产效率较低,而且所用均相催化剂因分离困难而不能重复使用.因此,当前关于环己烷氧化反应催化剂的研究均是围绕多相催化剂进行.氧气选择性氧化环己烷反应因具有更高的原子经济性而逐渐成为环己烷氧化法制KA油研究中最具挑战性的课题.该反应是自由基机理,而Co~(2+),Cr~(3+),Mn~(2+)和Ce~(2+)等金属离子可以促进自由基链反应,因此含有这些金属的多相催化剂被广泛用于该反应.另一方面,AlPO-n系列分子筛由于具有特殊的孔结构和一定的表面酸性,在催化反应中显示出较大的应用潜力.如果进行杂原子掺杂,通过改变分子筛骨架的电荷平衡,可以有效提高其表面酸性.例如磷酸硅铝分子筛(SAPO-5)具有中等强度的酸性和良好的择形性,因而作为固体酸催化剂广泛用于乙醇脱水、甲醇制烯烃、丙烯聚合和苯乙烯环氧化等反应,表现出较高的选择性和良好的稳定性.本文以传统均相Co盐催化剂的多相化为出发点,制备了Co掺杂SAPO-5与分子筛催化剂(Co-SAPO-5),考察了Co掺杂量对催化剂结构、表面性质以及氧气选择性氧化环己烷反应性能的影响.结果表明,一部分Co进入分子筛骨架,同时有少量Co以氧化钻形式高度分散在SAPO-5表面.Co掺杂对SAOP-5催化剂比表面积没有显著影响,但可使其孔体积减小.相反,Co掺杂可以提高SAOP-5分子筛表面B酸性位数量和总酸量.活性测试结果表明,环己烷转化率随着Co-SAPO-5催化剂中Co含量的增加而增加,但KA油选择性在转化率高于6.3%时急剧下降.还考察了反应温度、反应时间、初始氧气压力和催化剂用量对Co-SAPO-5分子筛催化剂性能的影响,得到了最优反应条件.以Co-SAPO-5-0.2(Co/Si摩尔比为0.2)分子筛为催化剂时,KA油总收率最高可达7.8%.另外,Co-SAPO-5催化剂在环己烷氧化反应中显示出很好的稳定性,Co-SAPO-5-0.2催化剂套用6次后活性几乎没有变化.     

钒基催化剂在双氧水存在下对甲、乙苯液相选择氧化的研究

研究了若干钒基催化剂在双氧水存在下对甲、乙苯的液相选择性氧化催化性能.结果表明:在乙腈为溶剂的反应体系中,所研究的钒基催化剂包括VPO,VOPO₄,V₂O₅,VO(acac)₂和NH₄VO₃等均表现出以苯甲醛为甲苯选择性氧化主产物和以苯乙酮为乙苯选择氧化主产物的反应结果;从反应活性和主产物选择性来看,按以下顺序递减:VPO＞V₂O₅＞VOPO₄＞VO(acac)₂＞NH₄VO₃.对于具有(VO)₂P₂O₇晶相的VPO催化剂,在双氧水存在下对甲苯选择性氧化主产物苯甲醛的最高选择性为58.8%,乙苯选择性氧化主产物苯乙酮的最高选择性为67.8%;其催化性能与P/V比、焙烧条件、双氧水的使用量、反应溶剂等有关.从已有的实验结果推测,钒基催化剂在双氧水存在下的甲、乙苯选择氧化反应与V⁵⁺/V⁴⁺的"氧化-还原"作用密切相关.