磷钼钒杂多酸在苯直接羟化反应中的催化作用——O2活化机理的探讨

磷钼钒杂多酸在有供电子体存在下具有活化氧和使苯直接羟化的催化性能。以抗坏血酸和亚硫酸钠为还原剂的实验表明不同的还原体系吸氧动力学和羟化活性不同。根据氧化还原滴定、循环伏安法、电解还原羟化反应以及光谱实验等测定结果, 对这两个不同体系提出了各自可能的氧的活化机理。认为在以抗坏血酸为还原剂的情况下, 杂多酸阴离子通过三电子传递过程直接络合氧, 氧与阴离子形成中间络合物为控制步骤。在以亚硫酸钠为还原剂的情况下, 供电子体可能先与阴离子络合活化, 直接参与氧的活化过程, 供电子体与阴离子的还原络合为控制步骤。     

磷钼钒杂多酸在苯直接羟化反应中的催化作用—H_2O_2活化机理的探讨

磷铝钒杂多酸(H_(3+n)PMo_(12-n)V_nO_(40))+H_2O_2体系在苯直接羟化反应中的催化行为和众所周知的Fenton试剂(Fe~(++)+H_2O_2)完全不同。酚是羟化的唯一产物;H_2O_2分解动力学曲线呈“S”型。电子光谱数据表明,H_2O_2分解过程形成两种中间络合物。以此为依据,提出了磷钼钒杂多酸对H_2O_2活化和苯羟化的反应机理,认为杂多酸阴离子上的钒离子先和H_2O_2形成过渡的金属过酸型络合物,然后再按自催化机理转化成金属过氧络合物,后者在反应中起活化H_2O_2和羟化苯的活性种作用。按此反应机理所得的动力学公式可以对实验结果作出比较合理的解释。     

磷钼钒杂多酸在苯直接羟化反应中的催化作用——O_2活化机理的探讨

磷钼钒杂多酸在有供电子体存在下具有活化氧和使苯直接羟化的催化性能。以抗坏血酸和亚硫酸钠为还原剂的实验表明不同的还原体系吸氧动力学和羟化活性不同。根据氧化还原滴定、循环伏安法、电解还原羟化反应以及光谱实验等测定结果,对这两个不同体系提出了各自可能的氧的活化机理。认为在以抗坏血酸为还原剂的情况下,杂多酸阴离子通过三电子传递过程直接络合氧,氧与阴离子形成中间络合物为控制步骤。在以亚硫酸钠为还原剂的情况下,供电子体可能先与阴离子络合活化,直接参与氧的活化过程,供电子体与阴离子的还原络合为控制步骤。     

Dowson型钼钒磷杂多酸催化H2O2氧化蒽制备蒽醌

合成了5种Dowson型杂多酸催化剂(Pn),并用于催化H2O2氧化蒽制备蒽醌的反应.结果表明Hs[P2Mo14V4O62H2](P5)的催化活性最好.最佳的氧化反应条件为:蒽5.6 mmol,n(蒽):n(H2O2)=1:11,P530 mg,溶剂正丁醇,于70 ℃反应1 h,产率达93.2%.     

钒钼磷杂多酸催化苯直接羟化为苯酚的动力学研究

以钒钼磷杂多酸作为催化剂,用紫外可见分光光度法研究了过氧化氢直接将苯氧化羟基化为苯酚反应的动力学行为。结果表明,该氧化羟化反应速率对底物苯、氧化剂和催化剂都是一级反应,反应的活化能为57.73kJ.mol-1。本文推测了杂多酸配合物催化苯氧化羟化为苯酚反应的过程,建立了该反应动力学数学模型,模型很好地解释了实验结果。     

磷钼钒杂多酸催化苯制苯酚的研究

将磷钼钒杂多酸应用于以过氧化氢作氧化剂,冰醋酸作溶剂的苯一步氧化制苯酚反应中,分别考察了杂多酸、过氧化氢和冰醋酸的用量,以及反应温度和反应时间等因素对苯制苯酚反应的影响,并通过单因素实验方法确定了较为适宜的工艺条件.     

2∶18磷钼杂多酸(盐)在H_2O_2分解反应中的催化作用

研究了2:18磷钼杂多酸(盐)(Dawson结构)对H_2O_2分解反应的催化行为。实验结果表明,H_6(P_2Mo_(18)O_(62))和1:12磷钼杂多酸H_3(PMo_(12)O_(40))相同,对H_2O_2分解无活性,而其盐类(Fe~(3+)、Cu~(2+))则有很好的催化活性,但对H_2O_2分解的动力学行为不同于1:12磷钼杂多酸盐,符合二级动力学反应关系式。这可能和这两种结构中抗衡阳离子所处环境不同有关。杂多酸阴离子中引入V,部份取代钼后所得实验结果与1:12磷钼钒杂多酸完全相同,表明引入的钒离子在两种结构中不仅有相同的环境而且是催化剂的活性种。     

十二钼磷酸(盐)在H2O2分解反应中的催化作用

实验发现,十二钼磷酸对H₂O₂分解几乎无活性,而其盐类(Fe³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Mn²⁺)则都有很好的活性,认为活性种是杂多酸盐的抗衡阳离子。如在杂多酸阴离子中引入V,部份的取代钼,不仅催化剂活性随V的取代数有规律地增加,而且,动力学曲线具有S-型特征,表明反应中活性中心-阴离子中的钒和底物作用生成活性中间体。     

钼钒磷杂多化合物过氧化氢体系催化饱和烃的羟化反应

研究了钼钒磷杂多化合物过氧化氢体系对环己烷、正己烷和正戊烷羟化的催化性能，环己烷氧化物产率为３３．５％，醇的选择性达７３％；正戊烷氧化物产率为２３．５％，酮的选择性达７８．５％。     

镱钼钒磷四元杂多化合物催化苯酚羟化反应的研究

合成了具有Keggin结构镱钼钒磷杂多化合物 ,用IR、UV、XRD、ICP等手段对其结构进行了表征。并研究了该杂多化合物对苯酚过氧化氢羟化反应的催化活性。实验结果表明 :以甲醇为溶剂 ,用镱钼钒磷杂多化合物为催化剂 ,当n(phOH)∶n(H2 O2 ) =1∶2 ,反应体系的pH =5.0 ,反应时间 4h ,苯酚转化率为 4 1 66% ,对苯二酚产率可达到 4 0 .2 4 %。     

硅钼钒和硅钨钒杂多酸的制备及其在苯直接羟基化制苯酚中的活性研究

本文采用分步反应、分步酸化法制备了硅钼钒和硅钨钒杂多酸,用等离子原子发射光谱、热重分析、红外、紫外、粉末X射线对制备的化合物进行了表征。结果表明,制备所得化合物为Keggin结构的杂多酸。同时,本文还用该杂多酸作催化剂,研究了其对由苯直接氧化羟基化合成苯酚的催化活性,结果显示,在本文条件下,用所合成的杂多酸作催化剂,可获得17.2%苯酚收率和高于90%的苯酚选择性。     

钼钒磷杂多酸的合成及催化性能研究

Three heteropoly acids containing different amounts of V and Mo have been prepared by multi-step method. The methed was simple, economic in raw materials’ cost, and with relatively higher yield. ICP, TGA, Potentiometric Titrations, Infrared, XRD and ⁵¹V NMR characterizations revealed that the compounds synthesized in present work had Keggin structure. The catalytic performance of the heteropoly acids obtained for the direct hydroxylation of benzene to phenol was also investigated, 26% phenol yield with more than 90% selectivity was obtained.     

磷钼钒杂多酸的制备及其催化合成2-乙基己酸

采用酸化法制备了磷钼钒杂多酸H4PMo11VO40.32H2O,并通过IR和XRD等手段进行结构表征;研究磷钼钒杂多酸作为催化剂,以氧气为氧化剂,由2-乙基己醛催化氧化制备2-乙基己酸反应过程,考察了反应温度、氧气浓度、酸浓度及溶剂等因素对反应的影响。结果表明,制备的磷钼钒杂多酸H4PMo11VO40.32H2O为Keggin型结构,能够有效地催化氧气氧化2-乙基己醛制备2-乙基己酸反应;在实验确定的适宜反应条件下,2-乙基己酸的产率达到90%以上。     

硅钼钒和硅钨钒杂多酸催化过氧化氢直接氧化苯制苯酚的活性研究

以自制的两种Keggin型杂多酸,硅钼钒杂多酸和硅钨钒杂多酸作催化剂,冰醋酸作溶剂,过氧化氢作氧化剂,研究了由苯直接羟基化制苯酚的催化活性,发现对于所研究的体系,即苯为0.02mol,过氧化氢为0.16mol,冰醋酸为0.24mol,当杂多酸的用量为0.10~0.15mmol、反应温度323K、反应时间80min时,硅钼钒和硅钨钒上苯酚的收率分别可达17.2%和4.3%,选择性达90.3%和87.4%.     

鲁米诺—磷钼杂多酸—铋化学发光反应的研究和应用

研究了鲁米诺－磷钼杂多酸－铋化学发光反应，发现Ｂｉ（Ⅲ）使体系的发光强度减弱，建立了测定铋的新化学发光分析法。     

对苯二酚—磷钼杂多酸光度法测定比色钢中的磷

研究了对苯二酚-氟化钠-氯化亚锡联合还原磷钼蓝光度法测定钢铁中的磷含量,使磷钼蓝的吸光度值能够稳定在40 min以上不变。最佳实验条件下,磷含量在0.00～0.80μg/mL范围内符合比尔定律,最大摩尔吸光系数εmax,730 nm=3.32×104L.mol-1.cm-1。对钢标样进行多次测定相对误差小于5%,回收率在99.3%～104.3%之间,适用于比色钢中磷含量的快速、准确测定。     

钼钒磷杂多酸铵蓝的合成和性质研究

本实验采用分步加原料的方法，以不同的磷钼钒比，直接合成了三种１：１２系列的钼钒磷杂多酸铵蓝，即（ＮＨ４）４Ｈ２·１５Ｈ２Ｏ（ｂｌｕｃ—１），（ＮＨ４）５Ｈ２·和（ＮＨ４）６Ｈ２·３０Ｈ２Ｏ（ｂｌｕｃ－３），并研究了反应条件对这些钼钒磷杂多酸铵蓝形成的影响．通过元素分析、电位滴定、电子光谱和Ｘ射线衍射等测试手段研究了配合物的性质，并确定了配合物的组成．     

稀土元素对磷钼钒杂多酸催化氧化活性的影响

讨论了镧的置換度和稀土元素对含氧有机化合物在杂多酸催化剂上的氧化反应的影响,并与催化剂的结构进行了关联。镧的引入不影响氧化脱氢反应,而明显削弱插入氧反应。其它稀土元素的影响与镧相同。