基于复合氯化剂CuCl_2·5/3NaCl·5/2Al_2O_3的1-氯-2-芳基乙炔的合成

直接使用CuCl2氯化芳基乙炔的反应通常存在着选择性差(有取代氯化和多种加成氯化的产物生成)、副产物多和分离困难等问题.描述了一种复合氯化剂(CuCl2·无机盐·载体)的制备以及基于该氯化剂取代氯化芳基乙炔的有效方法.首先通过一系列对比实验获得了CuCl2、载体和无机盐添加物的最佳配比.在此基础上考察了溶剂、复合氯化剂用量、反应温度诸因素对取代氯化反应的影响,提出了最佳反应条件:复合氯化剂为CuCl2·5/3Na Cl·5/2Al2O3,芳基乙炔与氯化剂的物质的量比为1∶3,溶剂为CH2Cl2,反应温度为35℃.在优化条件下,高产率(72%~99%)地合成了一系列1-氯-2-芳基乙炔目标产物1a~1n,并对这些化合物进行了表征.该方法反应条件温和、产率高、选择性好,并且适用于芳环上带有各种基团的底物.     

以α型氢氧化物前驱体制备LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2及其电化学性能

本文采用球形Al/Co部分取代α型Ni(OH)2为前驱体成功制备了锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。首先采用氢氧化钠与碳酸钠为沉淀剂合成出Al/Co部分取代α型Ni(OH)2,然后将之与LiOH·H2O混合,最后在氧气气氛中不同温度下热处理8h,即可得到球形LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料。X射线衍射结果表明,LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料为α-NaFeO2相。扫描电镜结果表明,材料颗粒形貌为球形。热重分析结果表明合成LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的主反应温度在700～750℃之间。振实密度测试结果表明,750℃下制备的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料可达2.2g·cm-3。恒流充放电结果表明,该材料在0.5mA·cm-2电流密度下,在3.0～4.3V间的首次充电容量可达210.3mAh·g-1,首次放电容量为179.7mAh·g-1,充放电效率为85.4%。与采用以β-Ni0.85Co0.15(OH)2为前驱体合成的LiNi0.85Co0.15O2和Al掺杂的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2相比,尽管其首次放电容量与放电效率都有所降低,但循环性能有所提高,50周期后容量仍为初始容量的89.5%。研究表明,以球形Al/Co部分取代α型Ni(OH)2作为前驱体为球形氧化镍钴铝锂材料的制备提供了一条新的途径。     

HZSM-5型分子筛硅铝比对一步法合成二甲醚的影响

以Cu/Zn/Al(摩尔比为6∶3∶1)甲醇合成催化剂与HZSM-5型分子筛混合,制备了一步法二甲醚合成催化剂。通过改用三种不同Si/Al摩尔比（摩尔比为25、38和50）的HZSM-5型分子筛,考察了催化剂中脱水组分（HZSM-5分子筛）的酸性对二甲醚合成的影响。结果表明,随着催化剂Si/Al摩尔比的降低,分子筛的酸性增强,使得CO单程转化率提高。当催化剂Si/Al＝38时,CO对二甲醚的选择性最高,可达到68.13％,其次是催化剂Si/Al＝50,选择性最差的是Si/Al＝25的催化剂。在553 K、 3 MPa和4 000 h－1的条件下,Si/Al＝25和Si/Al＝38的催化剂CO单程转化率和DME的选择性接近一致。在此条件下,两者的时空产率达到试验的最大值,分别为0.38 gDME/(gcat·h)和0.36 gDME/(gcat·h),在试验范围内,一步法合成二甲醚催化剂最佳的Si/Al摩尔比为25。     

稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3 +催化合成丙酸苄酯

采用浸渍法制备了稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3+,并运用IR、XRD和Hammett指示剂法对其进行了表征.以制备的固体超强酸SO2-4/TiO23+为催化剂、丙酸和苯甲醇为原料合成了丙酸苄酯.考察了催化剂的制备条件及合成条件对酯化率的影响,结果显示催化剂最佳制备条件:钛前体氧化物的浸渍液为含0.07 mol·L-1 La3+的硫酸溶液,焙烧时间3 h,焙烧温度500℃.最佳反应条件:醇酸摩尔比为1:2、催化剂用量为苯甲醇用量的9.3%、反应时间3 h、反应温度120℃,酯化率达84.0%以上.用IR、1H-NMR等手段对产品进行了表征.     

浆法和糊化法制备的醚化阳离子淀粉絮凝性能比较

使用浆法和糊化法制备了两种醚化阳离子淀粉St-GTA-1和St-GTA-2,比较了这两种产物的絮凝性能,用IR和SEM对产物结构和形貌进行了表征。结果表明,使用糊化法制备的St-GTA-2的絮凝性能远优于没有经过糊化的St-GTA-1。St-GTA-2的取代度为0.544,而St-GTA-1的取代度仅为0.257。使用正交实验和单因素实验对St-GTA-2的合成条件进行了筛选,结果表明,St-GTA-2的最佳合成条件为,淀粉用量10g,m(NaOH)=0.8g,n(CTA)=0.04mol,反应温度70℃,反应时间7h。在此条件下,St-GTA-2的取代度可达0.636,特性黏度为0.836dL/g。应用于2%的高岭土溶液中,加药量为10 mg·L~(-1)时,浊度可降至39.47NTU。     

Synthesis of biodiesel from rapeseed oil catalyzed by Ca/A1 solid base

采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响.采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90℃老化18h.在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca4Al2 O6(NO3)2· 10H2O晶相存在,在N2气保护下300℃焙烧2h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上.在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95％,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9％.     

锂离子电池正极材料LiV3-xAlxO8的水热合成与性能

采用水热法制备了Al掺杂的锂二次电池正极材料LiV3-xAlxO8,并用X射线衍射和扫描电镜对材料的晶体结构和形貌进行了表征.以50 mA·g-1进行恒流充放电测试,结果表明Al掺杂能够明显改善材料的电化学性能.在掺杂改性的LiV3-xAlxO8材料中,LiV2.93Al0.07O8的初始容量最高,达到325 mAh·g-1.当掺杂量为x=0.04时,材料的循环性能最佳.LiV2.96Al0.04O8经20次循环后仍保持179 mAh·g-1的比容量,且充放电效率始终维持在98%左右.     

La取代Ba对Ba1-xLaxMn3Al9O19-α催化剂结构及甲烷催化燃烧性能的影响

采用以尿素水解为基础的水热合成法制备了La和Mn取代的六铝酸盐催化剂(Ba1-xLaxMn3Al9O19-α).在Mn含量达到阈值时,研究了不同量的La取代Ba对Ba1-xLaxMn3Al9O19-α的相组成、结构、热稳定性及甲烷催化燃烧活性的影响.当x≥0.4时,水热合成过程中生成的La2(CO3)3在530-580℃分解,800-900℃时与-γAl2O3反应生成LaAlO3钙钛矿相,可抑制由BaCO3分解而生成的Ba2+的固相扩散,从而阻止了BaAl2O4尖晶石相的生成,使Ba2+在固相中保持较高的分散性,促进了六铝酸盐(-βAl2O3)相的形成.当x<0.4时,BaAl2O4尖晶石相的存在引起催化剂比表面积和催化燃烧活性的降低.La3+取代Ba2+后,六铝酸盐结构发生一定程度的扭变.这种扭变越大,所形成的六铝酸盐催化剂的热稳定性越差.Ba1-xLaxMn3Al9O19-α催化剂的甲烷催化燃烧活性随x的增大而增加,x=0.8时催化剂的活性最佳.     

CeO2/γ-Al2O3复合材料制备及其光催化性能研究

以Ce(NO₃)₃·6H₂O及Al(NO₃)₃·9H₂O为原料,NH₄HCO₃为造孔剂,以沉淀法制备了具有介孔结构的CeO₂/γ-Al₂O₃光催化材料。研究了不同NH₄∶Al及Ce∶Al摩尔比等条件下制备CeO₂/γ-Al₂O₃样品的光催化性能。结果表明,所制备CeO₂/γ-Al₂O₃复合材料具有优异的光催化性能,最佳NH₄∶Al及Ce∶Al摩尔比分别为1及0.2,该条件下制备的样品BET比表面积为94.4642 m²·g^-1,孔径为5.8565 nm,对亚甲基蓝(MB)的光催化降解率可达93.59%,动力学常数k为0.0218 m...     

Br?nsted酸催化N1-对甲基苯磺酰基三唑与烯烃加成合成高N2选择性的烷基-1,2,3-三唑

N-取代基-1,2,3-三唑广泛应用于生物科学、材料化学和药物化学领域,近几年来引起了人们很大兴趣. N1-取代基-1,2,3-三唑既可由加热催化,也可通过金属诱导的(铜(Ⅰ)催化的1,4-双取代和钌(Ⅱ)催化的1,5-双取代)1,3偶极子环加成反应制备得到,然而有关N2-取代基-1,2,3-三唑的合成仍未获得太大进展.目前,高N2选择性的N2-芳基和N2-烯丙基-1,2,3-三唑的合成方法是利用大位阻的膦配体配位钯催化偶联反应.2008年,史晓东课题组报道了烷基卤化物与大体积的 C-4和 C-5双取代基的NH-1,2,3-三唑通过亲核反应合成N2-烷基-1,2,3-三唑,但其应用受到底物限制.我们设想N1-烷基-1,2,3-三唑可否由N1-取代1,2,3-三唑合成,由于N1-取代基-1,2,3-三唑制备的研究较多,其合成方法将可很方便地构造N2-烷基-1,2,3-三唑化合物.鉴于此,本文对单取代三唑、未取代三唑与包括乙烯基酯在内的多种烯烃的反应进行了研究.首先,我们用不同取代基的N1-1,2,3-三唑与烯烃在不同的酸催化条件下进行反应,考察了酸效应对反应收率的影响,发现 TsOH做 Br?nsted酸为催化剂时,反应产率最高;而 AuCl3做 Lewis酸为催化剂时反应几乎没有加成产物生成.然后,以 TsOH为催化剂,改变三唑与烯烃的加入比例,发现加入比例为1：6时反应产率最高.当N1取代基是 Ts-时,反应产率最高.催化剂 TsOH的加入量由1当量升至2当量时,反应产率没有明显变化.由此表明,N1-1,2,3-三唑与烯烃的最佳反应条件为：催化剂为 TsOH(1当量),N1-1,2,3-三唑的取代基为 Ts,N1-1,2,3-三唑与烯烃的加入比例为1：6.在确定了最佳反应条件后,考察了三唑类底物的适用性.结果发现, N2/N1产物的比例均很高,说明该反应具有很高的N2选择性.上述研究表明, TsOH酸催化N1-对甲苯磺酰基-1,2,3-三唑与烯烃的加成反应是一种有效合成N2-烷基-1,2,3-三唑的新方法,并通过单晶确定了最终的产物结构.单取代三唑和未取代三唑与包括乙烯基酯在内的多种烯烃反应合成N2-烷基-1,2,3-三唑都有很好的反应效果.本文提供了一种简单有效的合成N2-烷基-1,2,3-三唑的新方法.     

微波辐射对浆态床合成甲醇CuO/ZnO/Al2O3催化剂前驱体晶相转变的影响

在微波辐射条件下,对CuO/ZnO/Al2O3催化剂的沉淀母液进行老化,通过XRD、TG、H2-TPR,FTIR、HR-TEM和XPS对前驱体及催化剂微观结构的进行表征,探讨了CuO/ZnO/Al2O3催化剂前驱体晶相转变过程中微波辐射的作用。结果表明,微波辐射有利于Cu2+取代Zn5(CO3)2(OH)6中Zn2+的同晶取代反应。微波辐射的老化过程中,首先发生Cu2+取代Zn5(CO3)2(OH)6中Zn2+生成(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6的同晶取代反应,并于1.0 h内基本完成;随着老化时间继续延长,主要进行Zn2+取代Cu2(CO3)(OH)2中Cu2+生成(Cu,Zn)2(CO3)(OH)2的同晶取代反应,同时(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6进一步结晶。与常规老化1 h制备的前驱体相比,微波辐射老化1.0 h制备的前驱体含有较多的(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6物相,有助于增强焙烧后CuO/ZnO/Al2O3催化剂中CuO-ZnO协同作用,提高表面铜含量,进而提高CuO/ZnO/Al2O3催化剂在浆态床合成甲醇的催化活性和稳定性,在400 h浆态床合成甲醇评价期间,甲醇时空收率最大达318.9 g.kg-1.h-1,失活率仅为0.11%.d-1。     

高镍系正极材料LiNi0.88Co0.07Al0.05O2的制备及性能表征

以镍钴氢氧化物为原料,采用异丙醇铝水解法合成Ni0.88Co0.07Al0.05(OH)2,将前驱体与锂源充分混合,通过3种烧结条件制备出球形LiNi0.88Co0.07Al0.05O2正极材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了较系统的研究。研究表明,在500℃下保温3 h、700℃下保温14 h的条件下合成的LiNi0.88Co0.07Al0.05O2具有良好的综合电化学性能,0.2C放电比容量达192.2 mAh·g^-1,首次充放电效率为81.6%,1C放电比容量为190.7 mAh·g^-1,100周后放电比容量为141.1 mAh·g^-1,容量保持率达到73.4%。     

Br?nsted酸催化N~1-对甲基苯磺酰基三唑与烯烃加成合成高N~2选择性的烷基-1,2,3-三唑（英文）

N-取代基-1,2,3-三唑广泛应用于生物科学、材料化学和药物化学领域,近几年来引起了人们很大兴趣.N~1-取代基-1,2,3-三唑既可由加热催化,也可通过金属诱导的(铜(Ⅰ)催化的1,4-双取代和钌(Ⅱ)催化的1,5-双取代)1,3偶极子环加成反应制备得到,然而有关N~2-取代基-1,2,3-三唑的合成仍未获得太大进展.目前,高N~2选择性的N~2-芳基和N~2-烯丙基-1,2,3-三唑的合成方法是利用大位阻的膦配体配位钯催化偶联反应.2008年,史晓东课题组报道了烷基卤化物与大体积的C-4和C-5双取代基的NH-1,2,3-三唑通过亲核反应合成N~2-烷基-1,2,3-三唑,但其应用受到底物限制.我们设想N~1-烷基-1,2,3-三唑可否由N~1-取代1,2,3-三唑合成,由于N~1-取代基-1,2,3-三唑制备的研究较多,其合成方法将可很方便地构造N~2-烷基-1,2,3-三唑化合物.鉴于此,本文对单取代三唑、未取代三唑与包括乙烯基酯在内的多种烯烃的反应进行了研究.首先,我们用不同取代基的N~1-1,2,3-三唑与烯烃在不同的酸催化条件下进行反应,考察了酸效应对反应收率的影响,发现TsOH做Br?nsted酸为催化剂时,反应产率最高;而AuCl_3做Lewis酸为催化剂时反应几乎没有加成产物生成.然后,以TsOH为催化剂,改变三唑与烯烃的加入比例,发现加入比例为1:6时反应产率最高.当N~1取代基是Ts-时,反应产率最高.催化剂TsOH的加入量由1当量升至2当量时,反应产率没有明显变化.由此表明,N~1-1,2,3-三唑与烯烃的最佳反应条件为:催化剂为TsOH(1当量),N~1-1,2,3-三唑的取代基为Ts,N~1-1,2,3-三唑与烯烃的加入比例为1:6.在确定了最佳反应条件后,考察了三唑类底物的适用性.结果发现,N~2/N~1产物的比例均很高,说明该反应具有很高的N~2选择性.上述研究表明,TsOH酸催化N~1-对甲苯磺酰基-1,2,3-三唑与烯烃的加成反应是一种有效合成N~2-烷基-1,2,3-三唑的新方法,并通过单晶确定了最终的产物结构.单取代三唑和未取代三唑与包括乙烯基酯在内的多种烯烃反应合成N~2-烷基-1,2,3-三唑都有很好的反应效果.本文提供了一种简单有效的合成N~2-烷基-1,2,3-三唑的新方法.     

新型多甲氧基取代二苯醚类化合物的合成

以碘化亚铜为催化剂,Cs2CO3为碱,甲氧基取代苯酚(1)和甲氧基取代碘苯通过偶联反应形成C-O-C键,合成了27个新型的多甲氧基取代二苯醚类化合物,其结构经1H NMR和IR表征。最佳合成条件为:1 1.0mmol,CuI 0.10 mmol,Cs2CO32.0 mmol,DMF为溶剂,N2保护下于130℃下回流反应16 h。在最佳反应条件下,收率37%~94%。     

AlMn复合柱撑粘土负载CrCe催化剂用于氯苯催化降解性能初探

利用高温高压一步法合成系列Al Mn-复合柱化剂,该方法的步骤、物料消耗等较传统制备方法均大大减少,可大大降低生产成本及减少对环境的污染。通过离子交换合成系列Al Mn复合柱撑粘土(Al Mn-PILC)。改变Al/Mn摩尔比、老化温度、老化时间,可调控Al Mn-复合柱化剂的结构,从而影响Al Mn-PILC的结构性能(包括比表面积、孔体积、孔径、层间距等)。通过XRD,N2吸附,高分辨电镜及程序升温还原等实验对材料的结构及性能进行了表征。结果表明:经550℃焙烧4 h后,Al Mn-PILC的比表面积和孔体积可达174.2~246.7 m2·g-1和0.126~0.158 cm3·g-1,层间距可达1.85 nm。经柱撑改性合成的Al Mn-PILC,其负载Cr Ce催化剂对氯苯的催化降解性能远高于原土(Nammt)和单核Al-PILC的,尤其以Cr Ce(9∶1)/Al Mn-PILC的催化活性最佳,在250℃时可完全降解低浓度的氯苯,是一类性能优异的用于有机物催化降解的多孔材料。     

水热法制备长余辉发光材料CaTiO3:Pr,Al及其发光性能

以氯化钙、四氯化钛和Pr6O11为原料,采用水热法结合煅烧制备了掺镨的钛酸钙长余辉发光材料.水热产物进行了XRD、扫描电镜、荧光光谱等表征.研究了水热条件、煅烧条件以及添加Al3+(以Al(NO3)3为原料)对CaTiO3:Pr粉末发光的影响.结果表明:直接水热即可得到具有一定余辉的CaTiO3:Pr发光材料,添加Al3+后长余辉性能显著提高.在200℃水热反应6 h可获得性能最佳的产物,最佳煅烧条件为900℃煅烧1 h.     

聚(1,1,2,2-四氢十三氟辛氧基环氧丙烷)的合成

以环氧氯丙烷(1)和1,1,2,2-四氢十三氟辛醇(2)为原料,通过亲核取代反应制得1,1,2,2-四氢十三氟辛氧基环氧丙烷(3);3在BF3· Et2O催化下发生阳离子开环聚合,合成了一种新型含氟聚醚——聚(1,1,2,2-四氢十三氟辛氧基环氧丙烷)(4),其结构经1H NMR和IR表征.合成3的最佳反应条件为:2 65 mmol,n(1)∶n(2)=3∶2,于70℃反应18 h.控制n(3)∶n(BF3·Et2O) =25∶1进行开环聚合,4的分子量为1400.     

以类水滑石CuZnAl为前驱体制备的催化剂对C—N交叉偶联反应的性能研究

以类水滑石Cu Zn Al为前驱体,经600℃焙烧制备了一系列不同Cu/Zn/Al摩尔比的催化剂.对催化剂进行了XRD、BET、AAS及XPS等表征,并测定了该催化剂催化碘苯与咪唑C—N交叉偶联合成1-苯基咪唑的催化性能.结果表明,当Cu/Zn/Al摩尔比为2∶1∶1时,其活性组分Cu分散均匀且催化性能达到最佳.在130℃空气气氛中,KOH存在的条件下,反应24 h,1-苯基咪唑的产率可达到85.8%,实现了C—N偶联反应在多相催化体系中进行.催化剂可回收不产生环境污染,经5次重复使用其催化性能下降不明显.     

微波辅助合成菲并咪唑衍生物及微波非热效应

以1,10-邻菲啰啉5,6-二酮及苯甲醛(或取代苯甲醛)为原料, 在微波辐射条件下制备了一系列菲并咪唑类衍生物, 考察了温度、 时间以及投料比对微波辅助合成菲并咪唑类衍生物的影响, 并进一步探讨了微波非热效应的影响. 设计正交实验优化了反应条件; 使用SiC管作为反应容器屏蔽微波对反应的影响; 通过元素分析、 核磁共振波谱、 质谱及红外光谱等对化合物进行了表征. 结果表明, 微波辅助反应的最佳反应条件为: 1,10-邻菲啰啉-5,6-二酮与苯甲醛(或取代苯甲醛)的投料比为1: 1.5, 反应温度为100℃, 反应时间为20 min; 并且发现SiC管中反应的产率明显低于石英管反应容器. 与传统制备方法相比, 微波辅助合成方法可在更短时间内快速方便地制得菲并咪唑类衍生物; 反应温度、 反应时间以及投料比对微波辅助合成反应有明显影响; 微波非热效应有助于提高反应产率.     

新型链行走烯烃聚合催化剂的合成及其催化活性

以二氯化镍为原料制得配合物(DME)Ni Cl2(1);以2,6-二异丙基苯胺和丁二酮为原料,经缩合反应制得α-二亚胺配体(2);1与2经络合反应合成了一种用于乙烯齐聚制备超支化聚乙烯的新型链行走催化剂(3),其结构经IR,XRD和元素分析表征。以乙烯齐聚为探针反应,考察了助催化剂,反应温度和反应时间对3催化活性的影响。结果表明:在较优反应条件[Al Et30.14 mol,n(Al)∶n(Ni)=600,于20℃反应0.5 h]下,3催化活性为2.5×106g PE·(mol·Ni·h·MPa)-1。齐聚产物为支化聚乙烯,部分支链中碳原子数大于4。