Hydrogenolysis of Lignin Catalyzed by NaBH4/I2

从麦草碱法制浆黑液中提取木质素,精制后,以苯乙酮为木质素的模型化合物,对催化剂组成及溶剂进行了考察.在此基础上,以NaBH4/I2为催化剂,无水乙醇为溶剂,对木质素进行加氢还原裂解反应研究.考察了温度和时间对木质素催化加氢效果的影响,采用红外光谱（FTIR）、元素分析及凝胶渗透色谱分析（GPC）,表征木质素反应前后结构的变化.凝胶渗透色谱分析表明,加氢还原后木质素的分子量明显降低.采用自动电位滴定法测定反应前后木质素中总羟基含量,反应后木质素中总羟基含量为10.19%.得到了NaBH4/I2催化木质素加氢还原反应的最优条件：以1,2-二氯乙烷和乙醇（2∶1,v/v）作溶剂,m（NaBH4）∶m（I2）=1∶1,温度175℃,反应时间15 h.     

SiO2负载壳聚糖希夫碱钯催化剂对苯丙酮催化加氢的研究

以SiO2负载的壳聚糖水杨醛希夫碱钯配合物为催化剂,在40℃的较低温度和常压氢气的温和条件下,将苯丙酮催化加氢为丙苯,实现了芳香羰基向亚甲基的还原转化.系统考察了溶剂、反应时间、反应温度和催化剂用量等因素对苯丙酮催化加氢反应的影响.结果表明,SiO2负载壳聚糖希夫碱钯催化剂具有优良的催化苯丙酮加氢为丙苯的活性和选择性.     

磷酸铈对磷化镍催化苯酚转移加氢的促进作用

通过氢气原位程序升温还原法制备了一系列不同Ce/Ni摩尔比的CePO₄-Ni₃P及Ni₃P催化剂, 考察了其在苯酚催化转移加氢反应的催化性能. 研究了Ce/Ni摩尔比、 供氢溶剂、 反应温度和反应时间对催化剂性能的影响, 并初步考察了苯酚转移加氢的反应动力学. 研究结果表明, CePO₄的加入能显著提升体相Ni₃P催化苯酚转移加氢的转化率, 且Ce/Ni摩尔比为0.2时促进作用最显著; 在所考察的供氢溶剂中异丙醇展现出最好的性能; 使用CePO₄(0.2)-Ni₃P作为反应催化剂, 异丙醇作为供氢溶剂, 220 ℃下反应6 h, 苯酚转化率和环己醇选择性分别可达93.1%和92.0%.     

催化羟基化制备2，5-二甲基苯酚的研究

由2-萘酚经亚硝化、加成、络合、中和反应合成了C.I.颜料绿8(简称PG8).考察了对二甲苯/H2O2直接羟基化制备2,5-二甲基苯酚反应中PG8催化性能.结果表明该催化剂具有一定的催化活性.研究了催化剂用量、反应温度、反应时间、反应物摩尔比、溶剂等对催化剂活性的影响.20.0 mL乙腈溶剂,O.1 g催化剂,H2O2...     

反应控制相转移催化合成环氧大豆油

以磷钨杂多酸盐作为反应控制相转移催化剂,1,2-二氯乙烷为溶剂,30%H2O2为氧源,研究了中性条件下大豆油的环氧化反应,并考察了各反应条件对环氧化反应的影响。结果表明,在催化剂质量分数为3%,n(H2O2)∶n(双键)=1.2∶1,m(溶剂)/m(大豆油)=3.2,反应温度70℃,反应时间4h时,生成环氧大豆油中的碘值小于0.04g(I)/g,环氧值大于6%,催化剂循环使用5次后不降低催化活性。整个反应过程中,催化剂显示出良好的反应控制相转移催化性能。     

钯/膦络合物催化加氢裂解碱木质素

以络合物Pd/P(Ph)3为催化剂,二氯乙烷和乙醇的混合物为溶剂,均相催化加氢裂解木质素,产物分为溶解组份和不溶解组份,反应后溶解组份明显增加;对产物进行粘度测试、热重分析和分子量测定,溶解组份分子量大幅降低;考察反应温度、时间、溶剂、催化剂前体及其用量对反应催化活性的影响,得到优化的反应条件是：木质素0.5000 g,氯化钯0.0809 g,三苯基膦0.2322 g,温度150 oC,时间15 h,溶剂为1,2-二氯乙烷和乙醇的混合物,其体积比为2:1。     

金属配合物和三苯基膦催化加氢裂解碱木质素（英文）

分别以配合物Pd/PPh3和Ni/PPh3为催化剂,二氯乙烷和乙醇的混合物为介质,非均相催化加氢裂解木质素,产物分为溶解组份和不溶解组份,反应后溶解组份明显增加;当催化剂前体为Ni（OAc）2和NiCl2时,催化活性没有Pd（OAc）2和PdCl2的高;对产物进行粘度测试、热重分析和分子量测定,溶解组份分子量大幅降低;考察反应温度、时间、溶剂、催化剂前体及其用量对催化活性的影响,得到较优化的反应条件：木质素0.5000 g,氯化钯0.0809 g,三苯基膦0.2322 g,温度150℃,时间15 h,介质为1,2-二氯乙烷和乙醇的混合物,体积比为2∶1.     

Ru/Co-Al-O负载型催化剂的制备及其加氢脱氧性能研究

先采用共沉淀法制备出Co-Al类水滑石,其经煅烧后形成的复合氧化物用作载体制备出一系列Ru/Co-Al-O负载型催化剂,并采用XRD、BET、FT-IR等方法对其结构性能进行表征分析,最后以木质素生物质油的典型含氧化合物对甲基苯酚为模型,测试所制催化剂的加氢脱氧性能。主要研究了载体中Co/Al物质的量比、催化剂还原温度等因素对催化剂加氢脱氧活性的影响,并优化了HDO反应温度。结果表明,当Co/Al物质的量比为3∶1,催化剂还原温度为350℃,反应温度为275℃时,催化剂的加氢脱氧活性最高,催化对甲基苯酚加氢脱氧反应的转化率和脱氧率都达到了100%。     

Pd催化木质素醚类二聚体分子内氢转移断裂C—O键研究

结合氢转移方法,研究了木质素模型物2-(2'-甲氧基苯氧基)-1-苯乙醇(1a)分子在无外加氢源的条件下利用金属钯催化剂催化发生C—O键断裂反应.合成并表征了一系列Pd负载型催化剂,通过优化发现反应体系在环己烷溶剂和弱碱添加剂Na2HPO4条件下显示出较好的催化效率.结合反应特点将催化剂进行改进,使用MgO作为载体的催化剂Pd/MgO高效完成了木质素模型物的分子自供氢降解.反应过程可能分为两步进行:首先,模型物在钯表面先进行脱氢过程,含羟基的木质素模型物二聚体1a脱去氢后生成酮式中间体2-(2'-甲氧基苯氧基)-1-苯乙酮(1b),被脱去的氢原子吸附于钯表面.随后,脱氢中间体1b在Pd催化下与其表面吸附的H作用,发生催化C—O键断键过程.     

两种β-O-4型木素高聚模型物的合成

本文从4-羟基苯乙酮和4-羟基-3-甲氧基苯乙酮出发,经由CuBr2溴化、碱催化氧负离子亲核加成形成聚合物,再由NaBH4还原,合成了愈创木基型(G)和对羟苯基型(H)的木质素高聚模型物。高聚模型物经核磁共振氢谱和碳谱(1H-NMR、13C-NMR)、红外光谱(IR)、基质辅助激光解析串联飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF MS)和凝胶渗透色谱(GPC)表征,结果表明高聚物是含有β-O-4连接、无γ-C及γ羟基的直链聚合物,重复单元式量为136.16n+2。这类木质素模型物具有与分离木素类似的结构与性质,可溶于木质素常用溶剂,两种聚合物的重均分子量均在5000以上,与工业木质素分子量相近,其多分散度分别为1.26-1.76。该木质素高聚模型物的合成为进一步考察木素大分子在不同热化学环境下的热解特性提供了又一新的研究方法。     

木质素脱甲基化改性及产物结构表征

通过对不同催化剂、催化剂量、反应温度和反应时间等反应条件下得到的改性木质素与甲醛反应活性的研究,确定了木质素脱甲基化反应条件,并通过FT-IR半定量、GPC1、H NMR对木质素脱甲基化前后结构进行表征。FT-IR半定量表明木质素甲氧基由反应前的0.990降至0.765,酚羟基由1.174增至1.529;GPC表明木质素脱甲基化后大分子木质素发生了降解,分子量小于2000的木质素含量由由改性前的38%增至改性后的51%;1H NMR表明木质素改性后脂肪族侧链与苯环分离,同时大量-βO-4醚键裂解。     

Degradation of Lignin Model Compounds in Organic Solvents. Part 1. Preliminary Studies

Preliminary studies were conducted on the degradation of guaiacylglycerol-β-aryl ether (β-O-4′), phenylcoumaran (β-5′) and biphenyl (5–5′) type lignin model compounds in the organic solvent systems such as ethanol-water (1:1, v/v) and 2-butanone-water (1:1, v/v), in the presence of a di- or trivalent inorganic salt to act as a Lewis acid in the temperature range 140–170°C and with a reaction time up to 60 minutes. The inorganic salts investigated include aluminum chloride, aluminum sulfate, ferric chloride, ferric sulfate, and stannic chloride. The results indicate that lignin model compounds of both phenolic and non-phenolicβ-O-4′ types are susceptible to degradation in organic solvent systems in the presence of one of these salts. Stannic chloride was found to be the most suitable catalyst for the degradation of β-O-4′ type lignin model compounds in the organic solvent systems. In contrast, lignin model compounds of β-5′ and 5–5′ types did not undergo degradation under the same reaction conditions. A possible reaction mechanism for the degradation of β-O-4′ type lignin model compounds in organic solvent system in the presence of stannic chloride is discussed.     

蒙脱土负载碘催化多组分合成咪唑衍生物

以苯偶酰(1)、苯甲醛(2a)、苯胺(3)和醋酸铵（4)为原料,蒙脱土负载碘和三乙烯二胺（DABCO）为催化剂,通过多组分法合成了6种1,2,4,5-四芳基-1,3-咪唑衍生物,其结构经¹H NMR和IR确证。对反应条件进行了优化。结果表明：在最优反应条件｛以10 mol%MMT/I₂为催化剂,10 mol%DABCO为碱,正丁醇为溶剂,原料配比r［n(1）：n(2a) ：n(3) ：n(4)］=1.0：2.0：2.0：8.0,于110 ℃反应16 h｝下,产率最高为91.5%。     

四氢嘧啶类化合物的合成

以羰基衍生物,取代1,3-二羰基化合物,脲和硫脲为原料,经固定化青霉素酰化酶催化的Biginelli反应合成了22个四氢嘧啶类化合物（1a~1v）,其中1s和1v为新化合物,其结构经¹H NMR, ¹³C NHR和IR表征。研究了溶剂、反应温度、反应时间和物料比γ［n(苯甲醛) ：n(脲) ：n(乙酰乙酸乙酯)］对1a产率的影响。结果表明：在最佳反应条件（固定化青霉素酰化酶为催化剂,乙醇为溶剂,γ=1.0 ：1.5：1.0,于50 ℃反应6 h）下,1a产率最高（85%）。     

4-羟丁基缩水甘油醚的合成

以1,4-丁二醇（BDO）和环氧氯丙烷(ECH）为原料,经一步法合成了丙烯酸羟丁基缩水甘油醚中间体4-羟丁基缩水甘油醚（4-HBGE）,其结构经¹H NMR和MS(ESI)确证。对反应条件进行了优化,最佳反应条件为：BDO 0.1 mol,四丁基溴化铵(5 wt%)为催化剂,n(ECH: n(BDO)为1 : 2, n(NaOH) : n(BDO)=1:1.5,甲苯/水（V/V=1/1）为溶剂,于40 ℃反应6 h,经二级萃取法提纯,4-HBGE收率和纯度分别为69.5%和97.6%。     

超声辅助合成喹喔啉类化合物

在超声辅助下,使用蒙脱土负载碘催化苯偶酰衍生物与邻苯二胺经缩合反应合成了4个喹喔啉类化合物,其结构经¹H NMR和IR确证。以苯偶酰（1a）和邻苯二胺（2）的反应为模板,对反应条件进行了优化。结果表明：最佳应条件为：1a 0.1 mmol, n(1a)：n(2)为1.0 ：1.2,催化剂蒙脱土负载碘用量为5 mol%,二氯甲烷为溶剂,于30 ℃超声反应5 min,收率97.2%。该催化体系回收利用3次后收率为82.0%,说明其具有一定的循环使用能力。     

4,7-二苯基-1,10-菲啰啉的合成研究

以4-苯基-8-硝基喹啉为起始原料,经还原得到4-苯基-8-氨基喹啉,再以I2/KI为氧化剂,在乙酸和盐酸的存在下,用Skraup法合成了4,7-二苯基-1,10-菲啰啉.化合物结构经IR和1H NMR得到了证实.实验研究得到了最佳的合成条件为:n(3-氯苯丙酮)∶n(4-苯基-8-氨基喹啉)=1.5∶1,I2/KI用量为8%,反应温度120℃,反应时间2.5 h.产品收率可达82%.     

Easy synthesis of beta-O-4 type lignin related polymers

The beta-O-4 structure is the most abundant substructure in lignin. Lignin related polymers composed of only the beta-O-4 structure were prepared using simple aromatic compounds as starting materials. Acetophenone derivatives were brominated, polymerized in the presence of K2CO3 and reduced with NaBH4 to give the lignin related polymers. These are linear polymers which resemble natural lignins in their structures, although they do not have a gamma-hydroxymethyl group. The number average degree of polymerization (DPn) was determined with peracetate of the polymers by gel permeation chromatography. The DPn of guaiacyl type polymers ranged from 15.2-21.4, where the value for the syringyl type was 11.3 and for the p-hydroxyphenyl type 16.9. The Guaiacyl type polymer was very soluble in usual lignin solvents such as 1, 4-dioxane-water (96 : 4, v/v) and DMSO, but only slightly soluble in acetone-water (9 : 1, v/v).     

端羟基聚丁二烯/环氧氯丙烷合成多羟基聚丁二烯的实验研究

在氢氧化钠碱性条件下,以端羟基聚丁二烯(HTPB)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,四丁基溴化铵(TBAB)为催化剂,制得多羟基聚丁二烯(PHPB)。采用红外光谱(IR)、热重分析仪(TG)、核磁共振(1 H-MNR)对原料、中间产物和产物的结构和热稳定性进行了分析。通过产品的羟值、粘度和产率详细考察了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量和氢氧化钠用量对PHPB合成的影响。结果表明,最适宜合成工艺条件为:反应温度为55℃,反应时间1.5h,n(HTPB)∶n(ECH)∶n(NaOH)∶n(TBAB)=1∶2.9∶3∶0.03。