β沸石催化剂上丙烯水合醚化反应的原位红外光谱研究

 采用原位红外光谱技术，对β沸石催化剂上的丙烯水合醚化反应过程进行了研究，并结合催化剂的表面酸性进行了讨论．丙烯水合及异丙醇脱水反应主要在催化剂的B酸中心上进行，而丙烯与异丙醇的醚化反应则主要依赖于催化剂的L酸中心．对于丙烯水合醚化反应，催化剂必须具有一定量的B酸中心，合适的B酸／L酸比例是催化剂同时具有高活性和高二异丙醚（以下简称异丙醚）选择性的关键．     

改性对β沸石表面酸性及丙烯水合醚化反应性能的影响

采用浸渍法和离子交换法，制备出一系列改性β沸石催化剂，考察了改性剂对β沸石表面酸性及丙烯水合醚化反应性能的影响。结果表明：硼、锌、铝改性可以提高β沸石的L酸中心，磷、镧、铈改性后β沸石的B酸中心增加。催化剂的B酸和L酸中心与丙烯转化率和异丙醚选择性之间存在着一定的对应关系：B酸量增加有利于提高丙烯转化率，L酸量增加有利于提高异丙醚的选择性。合适的B／L酸比例是催化剂同时具有高活性和高异丙醚选择性的关键。     

硼改性对Hβ沸石表面酸性及丙烯与异丙醇醚化反应性能的影响

研究了硼改性的Ｈβ沸石表面酸性变化及其对丙烯与异丙醇醚化反应性能的影响。样品Ｂ２Ｏ３－Ｈβ的酸量随Ｂ２Ｏ３含量增加而增多。含量超过３％时酸量基本不变；对于Ｂ２Ｏ３－Ｈβ－Ａｌ２Ｏ３催化剂，Ｂ２Ｏ３使总酸量明显增大，并以Ｌ酸中心增加为主；Ａｌ２Ｏ３粘合剂的存在促进了Ｂ２Ｏ３与Ｈβ沸石间的相互作用；丙烯转化率及水的产率分别与Ｌ酸和Ｂ酸中心有很好的对应关系。丙烯与异丙醇的醚化反应主要在Ｌ酸中心上进行。     

丙烯醚化合成二异丙醚催化剂研究

比较了Hβ沸石、树脂、ZSM-5沸石等常用于丙烯醚化合成二异丙醚（DIPE）催化剂的性能,考察了助剂对Hβ沸石孔结构、酸度及催化活性的影响。结果表明,Hβ沸石上丙烯醚化合成DIPE的催化活性优于ZSM-5沸石,而树脂催化剂可催化丙烯水合生成异丙醇（IPA）反应。TiO2、ZrO2、碱土金属、稀土元素和VB族元素均使Hβ沸石的B酸中心减少,L酸中心增多。总酸量较大、L酸中心较多的催化剂,更有利于DIPE的生成。孔性质对催化剂活性的影响较小。TiO2可以大幅度提高DIPE选择性和时空产率,对提高丙烯转化率并无贡献。ZrO2可提高DIPE选择性、丙烯转化率和DIPE的时空产率,副产丙酮,且C6杂质较多。同时添加一种碱土金属、一种稀土元素和一种VB族元素制备的Hβ沸石催化剂具有较好的合成DIPE活性,在165℃、7.0 MPa、水/丙烯摩尔比0.5和LHSV 0.5h－1时,DIPE的初始收率达到39%。运转1 000 h后,DIPE收率仅下降了3%。     

丙烯水合醚化催化剂上焦炭前身物的表征

采用热重、红外,高温模拟蒸馏和质谱等分析手段,对丙烯水合醚化失活催化剂上的焦炭前身物进行了表征。焦炭前身物主要是沸程范围在200－400℃的长链饱和烃类化合物,四氯化碳洗液和二氯甲烷萃取液的红外和质谱分析均表明,焦炭前身物中没有烯烃和芳烃类化合物存在,β沸石催化剂具有一定的氢转移反应活性,由丙烯聚合生成的聚合烯烃进一步与焦炭前身物通过氢转移反应生成烷烃和焦炭。     

丙烯水合反应中改性β沸石催化剂的酸性与催化活性

经酸交换，水蒸气处理及加入粘合剂后的催化剂表面酸性均比Ｈβ原粉要低，主要是Ｂ酸变化较为明显。β沸石在酸洗过程中，酸量降低较大，Ｂ酸下降幅度较大，这可能是与其脱铝程度明显有关。经水蒸汽处理后，除在４００℃水蒸汽处理下酸量变化不大外，其余均有所下降。     

丙烯水合制异丙醇工业催化剂的研制

通过丙烯水合反应性能及催化剂表面结构的研究,研制出一种具有工业应用前景的适于丙烯水合制异丙醇的新型β沸石催化剂.对各催化剂的水合活性考察发现,由碱性硅胶经水热处理制备的NKSW催化剂丙烯水合活性最好.各催化剂随载体加入量的增加,活性均有所下降,其中,NKSW催化剂下降幅度最小.硅胶作为载体较为合适,其强度及活性均较为理想.     

改善β沸石水热稳定性的研究

 考察了不同浓度的盐酸、柠檬酸、酒石酸、草酸和磺基水杨酸溶\r\n液对Hβ沸石的脱铝效果．结果表明，酸处理可以明显提高β沸石的硅\r\n铝比，但沸石的相对结晶度显著降低．然而，低浓度柠檬酸溶液处理不\r\n仅可以提高β沸石的硅铝比，而且可以提高沸石的相对结晶度及水热稳\r\n定性．在引入外来硅源的情况下，考察了低浓度柠檬酸溶液对β沸石的\r\n脱铝补硅作用，提出了一种既可有效提高β沸石硅铝比，又可使β沸石\r\n具有较高结晶保留度的脱铝补硅方法．采用该方法改性的催化剂，对丙\r\n烯水合醚化反应连续运转720h，丙烯转化率由56．6％仅降为52％，表\r\n明催化剂稳定性得到明显改善．     

镧改性β分子筛上的异丁烯水合醚化复合反应

 采用离子交换法,分别在微波加热和常规加热的条件下,制备了La/β分子筛催化剂,并采用红外光谱、扫描电子显微镜、 X射线衍射与能量色散谱进行了表征. 考察了不同加热条件下所得的改性β分子筛上La的负载量, La在分子筛表面的分散度以及催化剂对乙醇-水-异丁烯体系水合醚化复合反应的催化性能,并分析了反应机理. 与传统加热法相比,微波加热法制得的催化剂上La离子的一次交换度和负载量高,且交换时间大大缩短. La离子的引入使得β分子筛上乙醇与水的转化率提高了10%～20%, 而且随着La负载量的增加,催化剂的活性呈明显的上升趋势. 反应机理的分析表明,上述水合醚化反应主要发生在β分子筛的表面上, B酸位桥接 Al-OH-Si 酸性点可能是主要的反应活性点,并且反应过程经历碳正离子中间体的形成步骤.     

多相催化生物甘油选择性氧化制取1,3-二羟基丙酮的研究进展北大核心CSCD

1,3-二羟基丙酮(DHA)是一种重要的化工原料,广泛应用于医药、化妆品及食品等领域.通过催化选择性氧化甘油制备DHA是一条高效、经济的工艺路线,而催化剂的种类及反应方式被证明对DHA的产率有较大影响.因此,结合近些年来相关文献,系统阐述了热、光和电这3种催化反应方式在甘油氧化制取DHA上的研究进展,并重点介绍了热催化路径中所选用的催化剂、相关研究实例及反应机理.最后,对甘油制备DHA的多路径选择性氧化的研究前景进行了展望.     

关于丙酮碘化反应实验的方法误差的讨论

用简单的方法估算了丙酮碘化反应实验中用平均速率代替瞬时速率产生的方法误差,相对误差的绝对值为10-4数量级,并分析了产生误差的原因。     

近临界水中苯甲醛与丙酮的Claisen-Schmidt缩合反应

在近临界水中进行有机合成为可持续化学合成提供了新的途径。对近临界水中苯甲醛与丙酮的Claisen-Schmidt缩合反应的研究表明,在没有外加任何催化剂的条件下,苯甲醛与丙酮可顺利地发生缩合反应,近临界水在其中兼作溶剂和催化剂,避免了碱催化剂的使用和随后繁杂的中和、分离步骤以及产生废弃盐等弊端。温度、反应时间和初始水量对反应的转化率和苯丁烯酮的产率有不同的影响。     

非血红素铁超氧化物活化丙烯分子多态反应机理的理论研究

采用密度泛函DFT-B3LYP理论对非血红素铁超氧化物活化丙烯分子多态反应机理进行了探讨. 研究结果表明氢原子抽取过程遵守单态反应机制,主要在基态高自旋七重态势能面进行,且具有较低活化能（ΔG^≠=65.6 kJ·mol^-1）,非血红素铁超氧化物可以作为有效氧化剂抽取氢原子。单态反应机制可能归因于近来建议的交换-加强反应原则（EER,铁中心具有较大交换稳定作用）。对于O-O键的活化,在CASSCF（10,8）/6-31+G（d）//TZVP水平下,势能面交叉区内,高自旋七重态（S₁）和五重态（Q₀）的自旋-轨道耦合（SOC）常数分别为2.26和2.19 cm^-1。轨道分析表明两条发生翻转自旋轨道具有相同空间组成（π_sub^*）,SOC禁阻,因此通过SOC作用反应体系不可能有效地从七重态（S=3）势能面系间穿越到五重态（S=2）势能面,系间穿越可能发生在反应最后的退出阶段。     

脯氨酸催化丙酮与异丁醛不对称直接Aldol反应的DFT研究

采用密度泛函DFT-B3LYP方法计算研究了(S)-脯氨酸催化丙酮和异丁醛的不对称直接羟醛缩合(A l-dol)反应,得到了两种烯胺中间体及立体控制步骤中的四个立体异构过渡态的优化构型和相对能量,解释了该不对称反应的立体选择性.     

非血红素铁超氧化物活化丙烯分子多态反应机理的理论研究

采用密度泛函DFT-B3LYP理论对非血红素铁超氧化物活化丙烯分子多态反应机理进行了探讨.研究结果表明氢原子抽取过程遵守单态反应机制,主要在基态高自旋七重态势能面进行,且具有较低活化能（ΔG^≠=65.6 kJ·mol^-1）,非血红素铁超氧化物可以作为有效氧化剂抽取氢原子。单态反应机制可能归因于近来建议的交换-加强反应原则（EER,铁中心具有较大交换稳定作用）。对于O-O键的活化,在CASSCF（10,8）/6-31+G（d）//TZVP水平下,势能面交叉区内,高自旋七重态（S₁）和五重态（Q₀）的自旋-轨道耦合（SOC）常数分别为2.26和2.19 cm^-1。轨道分析表明两条发生翻转自旋轨道具有相同空间组成（π_sub^*）,SOC禁阻,因此通过SOC作用反应体系不可能有效地从七重态（S=3）势能面系间穿越到五重态（S=2）势能面,系间穿越可能发生在反应最后的退出阶段。     

Ab Initio Study on the Mechanism of Cycloaddition Reaction between Silylene Carbene （H_2Si=C：） and Acetone

The mechanism of cycloaddition reaction between singlet silylene carbene and acetone has been investigated with CCSD(T)//MP2/6-31G method. From the potential energy profile, it can be predicted that the reaction has two competitive dominant reaction pathways. One consists of two steps: (1) the two reactants (R1, R2) firstly form a four-membered ring intermediate (INT4) through a barrier-free exothermic reaction of 585.9 kJ/mol; (2) Then intermediate (INT4) isomerizes to CH3-transfer product (P4.1) via a transition state (TS4.1) with energy barrier of 5.3 kJ/mol. The other is as follows: on the basis of intermediate (INT4) created between R1 and R2, intermediate (INT4) further reacts with acetone (R2) to form the intermediate (INT5) through a barrier-free exothermic reaction of 166.3 kJ/mol; Then, intermediate (INT5) isomerizes to a silicic bis-heterocyclic product (P5) via a transition state (TS5), for which the barrier is 54.9 kJ/mol. The presented rule of this reaction: the [2+2] cycloaddition effect between the π orbital of silylene carbene and the π orbital of π-bonded compounds leads to the formation of a four-membered ring intermediate (INT4); The unsaturated property of C atom from carbene in the four-membered ring intermediate (INT4) results in the generation of CH3-transfer product (P4.1) and silicic bis-heterocyclic compound (P5).     

Theoretical Studies on the Mechanism of Photocycloaddition Reaction Between 6 Azauracil and Acetone

The mechanism of photocycloaddition reaction between 6-azauracll and acetone was studied by using semiemptrical SCFMO AMI method. It was found that this reaction is not a concerted one. The calculated results are as follows:(1) A T1 state exciplex is on the T1 state energy surface; (2) T exciplex as a reactant will proceed along the energy surface of T1 state to form a diradical intermediate. The energy barrier of this reaction step is 63. 6 kJ/mol; (3) The T1 state diradical intermediate happens to be close in energy to the ground state intermediate with a similar geometry. Such a situation turns out to be very favorable for an intersystem crossing (jump from the T, state to the ground state) ; (4) The final product will be formed from the ground S0 state intermediate via an energy barrier 88. 2 kJ/mol.     

Brown反应特例及机理初探

报道了一例非Brown反应类型. 3-甲氧基-3,5,17(20)-雄甾三烯(1)用乙硼烷或9-BBN处理时, 没有进行Brown反应生成3-甲氧基-3,5-三烯-17β-羟甲基雄甾(2), 而是发生了17(20)碳碳双键的断裂, 得到3-甲氧基-3,5-二烯-17β-羟甲基雄甾(3). 对于该反应的机理, 进行了初步探讨.     

铜与硝酸银置换反应的条件及机理探究

在铜与硝酸银溶液反应中通常观察到铜表面析出光亮的银,较难观察到银晶体的形状。为了更清晰地观察银晶体析出的形态,采用实验探究法,以琼脂和水为介质,探究不同介质、温度、浓度下银析出的形态及其机理。结果显示,在琼脂中银为树枝状,溶液中为团簇状,并且在溶液中随着温度升高或浓度降低,银单质分枝变多、变细长。结果可以用琼脂的三维网状结构和晶体的位错生长机理来解释。