以氨水做碱源胶态晶种导向法合成小晶粒TS-1分子筛

TS-1分子筛具有MFI拓扑结构,因其独特的择形选择性和优异的催化氧化能力而广受关注.最早报道的TS-1合成方法采用大量四丙基氢氧化铵(TPAOH)作为有机结构导向剂, TPAOH价格昂贵,制约着TS-1分子筛大规模应用.开发廉价、环境友好的合成工艺是TS-1分子筛合成领域的重要课题.以价格相对较低的四丙基溴化铵(TPABr)代替TPAOH做有机结构导向剂,以氨水为碱源可合成TS-1分子筛,但产物晶粒尺寸远远大于以TPAOH做模板的合成结果,影响TS-1分子筛的传质和催化性能.因此,人们对该法进行了改进,选用有机胺作为碱源, TPABr为结构导向剂合成TS-1分子筛,但始终未能将其晶粒尺寸降至1μm以下.在合成体系中引入预先合成的TS-1分子筛或TS-1胶态前驱体作为晶种可以促进成核,缩短成核诱导期,有利于获得小晶粒尺寸的TS-1分子筛.此类方法往往需要辅助以大量有机胺等结构导向剂;胶态TS-1前驱体的制备需要特别小心以保证晶种中Ti的四配位状态,通常需要经历低温水解钛酸四丁酯(TBOT)和高温加热除醇等繁琐步骤.而胶态纯硅silicalite-1制备则相对简单,且已广泛用于导向合成同样具有MFI结构的ZSM-5沸石,但目前鲜有以silicalite-1做晶种合成TS-1分子筛的报道.基于此,本文以纯硅胶态silicalite-1为晶种,以氨水做碱源,辅助以少量TPABr做导向剂,合成了小晶粒TS-1分子筛,并以正己烯环氧化和环己酮氨肟化做探针反应考察了所得TS-1分子筛的催化氧化性能. X射线衍射结果表明,当晶种中SiO2占合成体系中SiO2的10 wt%(晶种引入TPAOH, TPAOH/SiO2=0.35),加入TPABr (TPABr/SiO2=0.03)做辅助结构导向剂,即合成体系中总(TPAOH+TPABr)/SiO2摩尔比低至0.07时,所得样品依然具有良好的结晶度.扫描电镜照片观察不到无定形物存在;晶种中SiO2占合成体系中SiO2的10 wt%时,所得TS-1晶粒尺寸约为250 nm ×150 nm ×50 nm;其他条件不变,胶态晶种用量增加到15 wt%时,初级晶粒尺寸基本保持不变,晶粒-晶粒之间交叉生长,形成孪生形貌;继续增加胶态晶种用量至20 wt%时,晶粒尺寸下降至仅100 nm左右;而用20 wt%胶态晶种所含相同量的TPAOH来代替胶态晶种,得到样品呈近10μm的大块状.与之对应的是,胶态silicalite-1晶种导向得到的小晶粒TS-1分子筛具有比直接用TPAOH得到的大块状样品更大的外比表面积和堆积孔体积.分析结果显示所得TS-1分子筛的体相TiO2/SiO2比在41–43.红外光谱和紫外可见光谱结果表明,胶态晶种导向法所得TS-1分子筛中的Ti主要以四配位状态存在,而直接用TPAOH合成的大块状样品则呈现显著骨架外Ti吸收峰,说明胶态晶种有助于Ti物种进入分子筛骨架.在催化正己烯环氧化反应时,用胶态silicalite-1晶种导向得到的小晶粒TS-1分子筛表现出与大块状TS-1相似的催化性能;而以环己酮氨肟化做探针反应时,小晶粒TS-1分子筛因具有外比表面积大和扩散路径短等优点而表现出远远高于大块状TS-1分子筛的催化活性.但与文献报道的相同SiO2/TiO2比的TS-1分子筛比较,本文所得小晶粒TS-1分子筛催化正己烯环氧化的活性略差.提高该小晶粒TS-1分子筛正己烯环氧化活性和建立构-效关系是下一步工作的重点.     

无机SiO2-TiO2前驱体体系合成高性能TS-1分子筛

 在热处理条件下,使Ti(SO4)2在多孔硅胶表面自发分散形成具有类似于钛硅分子筛催化活性中心结构单元的Si-O-Ti键的SiO2 -TiO2前驱体,将该前驱体在模板剂四丙基氢氧化铵的作用下水热晶化得到了钛硅分子筛TS-1. X射线衍射、红外光谱和扫描电镜表征表明, TS-1分子筛晶化完全,钛原子已进入TS-1分子筛骨架. 苯酚羟基化反应测试结果表明,前驱体的热处理温度对合成的TS-1分子筛的催化性能影响很大,处理温度以450 ℃为宜.     

TS-2微球的形成机理、后处理修饰和催化应用

钛硅分子筛材料是一种优异的选择性氧化反应催化剂,能在温和的条件下活化双氧水,并且只副产水,构建了一系列绿色高效的催化反应体系,已成功地应用于环己酮氨肟化、丙烯环氧化等工业过程.但是,工业上使用的钛硅分子筛通常需要经过成型,这避不可免地引入惰性的粘结剂甚至会造成堵孔,导致催化剂的活性降低.因此,直接合成具有微米尺度的钛硅分子筛材料有望解决上述问题.本文通过控制晶化条件直接水热合成了一种由初级粒子经晶间交叉生长堆积成的TS-2微球,详细考察反应条件,包括季铵盐模板剂的用量、H2O/Si比、醇的存在与否和晶化温度等的影响,发现反应体系保持高的碱度、静态晶化以及体系无醇是TS-2微球形成的关键因素.进一步地对TS-2晶化过程进行详细跟踪考察,发现常规TS-2纳米颗粒与TS-2微球在晶化初期均会形成无定形微球.随着晶化的进行,无定形相晶化成为TS-2纳米晶粒,是一级粒子,相互堆积形成次级粒子.较高的碱度使得TS-2微球的一级粒子以交叉生长的方式堆积,从而保证微球形貌在整个晶化过程中得以保持;而TS-2纳米颗粒中初级粒子以平行的方式堆积,无法保持初始的微球形貌,最终形成纳米尺度的聚集体.扫描电镜和透射电镜照片均证实了TS-2微球中初级粒子成交叉生长的方式堆积.TS-2微球催化剂经模板剂、氯化铵和哌啶组成的混合溶液水热处理,发生了溶解-再晶化过程,外比表面积从148增至176 m2 g-1,介孔孔容从0.16 cm3 g-1升至0.24 cm3 g-1;成功引入介孔的同时,仍能保持TS-2微球形貌以及Ti活性中心的四配位状态.经哌啶混合溶液处理后得到的MS-TS-2-PI在环己酮肟化反应中表现出优于MS-TS-2微球的催化性能,环己酮转化率从18.6%升至91.4%,环己酮肟选择性从86.6%升至97%.再经Na+离子交换可以消除骨架中的Si-OH,增强了骨架的疏水性,进一步地提高了其在环己酮肟化反应中的催化性能;环己酮转化率和环己酮肟选择性均>99%.在环己酮肟化连续反应中,TS-2微球表现出稳定的催化性能,使用寿命达到90 h,与工业TS-1催化剂相当,是一种具有工业前景的催化剂.     

TS-1分子筛的无机法合成及其催化苯酚羟基化性能

以无机固体硅胶和硫酸钛为原料,利用无机盐在多孔载体表面自发分散的基本原理,通过热处理先形成具有类似于钛硅分子筛Si-O-Ti键的无机SiO2-TiO2前驱体,然后以四丙基氢氧化铵为模板剂,通过水热晶化成功合成了TS-1分子筛.X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光谱表征表明,SiO2-TiO2前驱体中钛主要呈高分散状态,其中高分散的钛在水热晶化过程中基本进入了TS-1分子筛骨架,而以锐钛矿相存在的钛则基本不变.当SiO2-TiO2前驱体处理温度为450℃,SiO2/TiO2摩尔比为40,晶化温度为160～170℃,晶化时间为48～72h时,合成的TS-1分子筛对苯酚羟基化反应的催化活性最好,与经典有机法合成的TS-1分子筛的催化活性相当.     

钛硅分子筛TS-1合成晶化气氛的影响

考察了不同晶化气氛(N2、H2、A ir、O2)对合成钛硅分子筛TS-1的影响,用XRD、IR和N2吸附/脱附对所合成的钛硅分子筛进行结构表征,发现在H2气氛下合成的TS-1结晶度最高,锐钛矿的含量最少;O2气氛下合成的TS-1中锐钛矿含量最高.以氯丙烯氧化为模型反应,考察了不同晶化气氛下合成的钛硅分子筛的催化活性和双氧水的利用效率.结果表明,在H2气氛下所合成的钛硅分子筛的双氧水的利用效率最高.     

TS-2微球的形成机理、后处理修饰和催化应用（英文）

钛硅分子筛材料是一种优异的选择性氧化反应催化剂,能在温和的条件下活化双氧水,并且只副产水,构建了一系列绿色高效的催化反应体系,已成功地应用于环己酮氨肟化、丙烯环氧化等工业过程.但是,工业上使用的钛硅分子筛通常需要经过成型,这避不可免地引入惰性的粘结剂甚至会造成堵孔,导致催化剂的活性降低.因此,直接合成具有微米尺度的钛硅分子筛材料有望解决上述问题.本文通过控制晶化条件直接水热合成了一种由初级粒子经晶间交叉生长堆积成的TS-2微球,详细考察反应条件,包括季铵盐模板剂的用量、H₂O/Si比、醇的存在与否和晶化温度等的影响,发现反应体系保持高的碱度、静态晶化以及体系无醇是TS-2微球形成的关键因素.进一步地对TS-2晶化过程进行详细跟踪考察,发现常规TS-2纳米颗粒与TS-2微球在晶化初期均会形成无定形微球.随着晶化的进行,无定形相晶化成为TS-2纳米晶粒,是一级粒子,相互堆积形成次级粒子.较高的碱度使得TS-2微球的一级粒子以交叉生长的方式堆积,从而保证微球形貌在整个晶化过程中得以保持;而TS-2纳米颗粒中初级粒子以平行的方式堆积,无法保持初始的微球形貌,最终形成纳米尺...     

TS分子筛的催化氧化性能研究Ⅴ.环己酮氨肟化反应

研究了自制的钛硅分子筛(TS-1)催化H_2O_2参与的环己酮氨肟化反应.结果表明,降低反应溶液中H_2O_2的浓度、增加NH_3用量有利于H_2O_2利用率、环己酮肟收率和选择性的提高,适宜的n(H_2O_2):n(酮)<1.0,n(NH_3):n(酮)>2.0.反应时间应控制在3.5h左右.对溶剂的研究显示,叔丁醇在溶剂中所占的体积对反应有较大的影响,在叔丁醇体积分数为0.2到0.8之间,实验获得了较好的结果.当n(NH_3):n(H_2O_2):n(酮)=2.0:1.0:1.0,叔丁醇体积分数为0.5,反应时间2.5h,反应温度353K时,H_2O_2利用率、环己酮肟收率和选择性分别达95%,94%和97%以上.并对空白实验结果和TS-1的重复性试验进行了讨论.     

钛硅分子筛催化1-丁烯环氧化研究

自1983年Taramasso等报导TS-1的合成以来,钛硅分子筛的合成及应用一直是分子筛催化领域的热点。经典TS-1合成方法采用四丙基氢氧化铵（TPAOH）为模板剂,合成成本较高、条件苛刻,限制了其应用。用四丙基溴化铵（TPABr）为模板剂代替TPAOH,能够成功地合成TS-1。不同孔道结构的钛硅分子筛,如Ti-β、Ti-MCM-41、Ti-HMS等弥补了TS-1较小孔径的缺点,进一步扩大了钛硅分子筛的应用。本文以不同合成方法得到的TS-1及中孔Ti—HMS为催化剂,双氧水为氧化剂,1-丁烯环氧化合成1,2-环氧丁烷,研究了不同钛硅分子筛对1-丁烯环氧化反应的催化性能。     

TS分子筛的催化氧化性能研究5: 环己酮氨肟化反应

研究了自制的钛硅分子筛(TS-1)催化H~2O~2参与的环己酮氨肟化反应。结果表明,降低反应溶液中H~2O~2的浓度、增加NH~3用量有利于H~2O~2利用率、环己酮肟收率和选择性的提高,适宜的n(H~2O~2):n(酮)<1.0,n(NH~3):n(酮)>2.0。反应时间应控制在3.5h左右。对溶剂的研究显示,叔丁醇在溶剂中所占的体积对反应有较大的影响,在叔丁醇体积分数为0.2到0.8之间,实验获得了较好的结果。当n(NH~3):n(H~2O~2):n(酮)=2.0:1.0:1.0,叔丁醇体积分数为0.5,反应时间2.5h,反应温度353K时,H~2O~2利用率、环己酮肟收率和选择性分别达95%,94%和97%以上。并对空白实验结果和TS-1的重复性试验进行了讨论。     

TS分子筛的催化氧化性能研究5: 环己酮氨肟化反应

研究了自制的钛硅分子筛(TS-1)催化H~2O~2参与的环己酮氨肟化反应。结果表明,降低反应溶液中H~2O~2的浓度、增加NH~3用量有利于H~2O~2利用率、环己酮肟收率和选择性的提高,适宜的n(H~2O~2):n(酮)<1.0,n(NH~3):n(酮)>2.0。反应时间应控制在3.5h左右。对溶剂的研究显示,叔丁醇在溶剂中所占的体积对反应有较大的影响,在叔丁醇体积分数为0.2到0.8之间,实验获得了较好的结果。当n(NH~3):n(H~2O~2):n(酮)=2.0:1.0:1.0,叔丁醇体积分数为0.5,反应时间2.5h,反应温度353K时,H~2O~2利用率、环己酮肟收率和选择性分别达95%,94%和97%以上。并对空白实验结果和TS-1的重复性试验进行了讨论。     

A Convenient Synthesis of Hydrophenanthrenes the Synthesis of Ferrugindl and Xanthoperol

We wish to report an approach (equation 1) to hydrophenanthrenes which shows considerable promise of providing a general synthetic route for diterpenes, steroids, triterpenes, and tetraterpenes. Herein we illustrate the utility of this Friedel-Crafts type of procedure^3,6 by describing a synthesis of ferruginol (6) ⁷ and xanthoperol (8).⁸     

Synthesis and Reactions of the Alkynylamines

Alkynylamines R? C?C? NR have been known for only a few years. They are stable compounds, some of which have now become commercially available. Their high reactivity toward electrophiles as well as toward nucleophiles (particularly on acid catalysis) makes them very versatile starting materials. An interesting practical application is their use as condensing agents in peptide syntheses. They are superior to dicycloexylcarbodiimide as dehydrating agents for organic acids. They condense with polar multiple bonds and dipolar systems to form cyclic structures.     

Synthesis and characterization of the methylethylboranes

The compounds (CH₃)₂BC₂H₅ and CH₃B(C₂H₅)₂ were prepared by reaction of (CH₃)₄B₂H₂ and C₂H₄. The compounds were readily isolable in the pure state. A thorough characterization of these compounds is presented. Conclusions relevant to bonding in the analogous unsaturated methylvinylboranes are discussed in the light of the results of this investigation.     

Synthesis and purification of the allofarnesenes

The eight isomers of allofarnesene (3,7,11-trimethyl-2,4,6,10-dodecatetraene) were prepared using Wittig reactions. The four E-4 isomers could be separated using GC but the unstable Z-A isomers required HPLC on silver nitrate impregnated silica gel for analysis. Purified samples of each isomer were prepared for spectral studies. The configuration of the pseudoionone (6,10-dimethyl-3,5,9-undecatriene-2-one) starting materials was also studied, confirming previous results.     

Al-MSU-S-Y介孔分子筛的合成及其催化合成缩醛(酮)的研究

以离子液体1-十六烷基-3-甲基溴代咪唑为模板剂合成了Al-MSU-S-Y介孔分子筛,利用XRD、N2吸附-脱附对其进行结构表征,结果表明该方法合成的样品具有较大的孔径、孔容以及比表面积,而且孔径分布较窄.研究了Al-MSU-S-Y对乙二醇与环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正己醛、正辛醛、苯甲醛等十余种醛(酮)的缩合反应的催化性能,结果表明Al-MSU-S-Y介孔分子筛对醛(酮)与醇的缩合反应有较好的催化性能.     

Synthesis and structure of the dithienostannole anion

Novel dithienostannoles were synthesized by the reactions of the corresponding dilithiobithiophenes with dichlorodiphenylstannane. A unique byproduct, 10-membered ring compound was also obtained. Reduction of type A dithienostannole with lithium afforded 2,2′-dilithio-3,3′-bithiophene, while reduction of type B dithienostannole with lithium afforded the corresponding dithienostannole anion. The structure and aromaticity of the dithienostannole anion are also discussed.     

聚乳酸的合成及分析

采用间接开环聚合法合成了平均分子量为444，848的聚乳酸，并对合成工艺作了优化。用IR对所得单体丙交酯和聚乳酸进行了结构分析，结果表明，丙交酯和聚乳酸的谱图中各官能团十分明显。     

β-内酰胺中间体的合成研究及应用进展

综述了β-内酰胺合成方法的研究进展,包括环加成反应和分子内环化反应两种方法,并从几个方面展示了β-内酰胺的应用。