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简便方法合成含铁石墨相氮化碳材料及其催化苯直接羟基化制苯酚(英文) 总被引:2,自引:0,他引:2
苯酚是一种重要的基本有机化工原料.全球近90%的苯酚都是经"三步异丙苯法"工艺合成而得,但是该工艺存在单程苯酚收率低(5%)、酸污染严重等不足.同时由于联产丙酮,苯酚的产量也受丙酮市场所制约.由苯经氧化或羟基化一步法合成苯酚是催化化学领域中一项极具挑战的课题.由于苯分子较难活化,而苯酚易于深度氧化,因此研发和设计具有高活性和高选择性的催化剂是该课题的研究核心.因具有诸多特殊的理化性质,石墨相氮化碳(g-C_3N_4)作为一种新型碳质材料近年来在光催化、热催化、燃料电池和气体吸附等领域展示出广阔的应用前景.g-C_3N_4的类石墨层基本单元为大π共轭的三均三嗪环,对苯分子具有良好的吸附和活化能力.目前,g-C_3N_4(尤其是具有高比表面的介孔材料)在苯Friedel-Crafts烷基化和酰基化反应、苯的CO2氧化等反应中均显示了良好的催化活性.尽管如此,由于缺乏合适的氧化活性中心,纯的g-C_3N_4对苯直接羟基化几乎无催化活性.本课题组曾将乙酰丙酮氧钒和氧化钒负载至介孔g-C_3N_4,发现该类催化剂在H2O2参与的苯直接羟基化反应中,苯转化率高达18%,而苯酚选择性大于95%.然而,此类介孔g-C_3N_4均采用硬模板法合成,制备周期长且需要HF溶液蚀刻氧化硅模板.另外,钒基组分在介孔g-C_3N_4表面也存在着部分溶脱现象.本文以FeCl_3和二氰二胺为前驱体,通过一步热解法直接合成了含铁的g-C_3N_4材料(Fe-g-C_3N_4).采用N2吸附-脱附、XRD、TG、FT-IR、UV-vis、XPS光谱和TEM对材料的理化性质进行表征.结果显示,Fe的原位引入能显著提高g-C_3N_4的比表面积和孔体积,且使其依然保持石墨相结构.同时,富N的g-C_3N_4材料能有效地锚定Fe离子,使其均匀地分散在载体表面.作为多相催化剂,Fe-g-C_3N_4在H_2O_2环境下对苯羟基化合成苯酚的反应表现出较高的催化活性.当反应温度为60°C,其苯酚收率最高可达17.5%,且回收使用多次催化剂活性表现稳定.与之前报道的含铁和负载氧化钒或乙酰丙酮氧钒的g-C_3N_4催化剂材料相比,Fe-g-C_3N_4催化剂制备工艺更加简便. 相似文献
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Whole‐Cell Biotransformation of Benzene to Phenol Catalysed by Intracellular Cytochrome P450BM3 Activated by External Additives
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Masayuki Karasawa Joshua Kyle Stanfield Sota Yanagisawa Dr. Osami Shoji Prof. Dr. Yoshihito Watanabe 《Angewandte Chemie (International ed. in English)》2018,57(38):12264-12269
An Escherichia coli whole‐cell biocatalyst for the direct hydroxylation of benzene to phenol has been developed. By adding amino acid derivatives as decoy molecules to the culture medium, wild‐type cytochrome P450BM3 (P450BM3) expressed in E.coli can be activated and non‐native substrates hydroxylated, without supplementing with NADPH. The yield of phenol reached 59 % when N‐heptyl‐l ‐prolyl‐l ‐phenylalanine (C7‐Pro‐Phe) was employed as the decoy molecule. It was shown that decoy molecules, especially those lacking fluorination, reached the cytosol of E. coli, thus imparting in vivo catalytic activity for the oxyfunctionalisation of non‐native substrates to intracellular P450BM3. 相似文献
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聚酰胺生产新技术—苯不完全加氢制环己烯的开发研究 总被引:11,自引:0,他引:11
本文介绍并评述了由苯不完全加氢制环已烯这一聚酰胺生产的全新技术路线.通过与现存的工艺进行对比分析,阐述了它在工业生产上的巨大应用前景.对其关键步聚苯不完全加氢生成环己烯,从反应工艺、催化剂制备、反应机理及环己烯的分离与应用等几个方面,综述了其历史、现状和未来发展趋势. 相似文献
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178.
Gerd Kaupp 《Angewandte Chemie (International ed. in English)》1980,19(4):243-275
In this article the numerous intramolecular reactions of electronically excited benezene derivatives, which in many instances are only mentioned in original papers, are systematically analyzed and arranged according to reaction types. All known reaction types can be classified, and subdivided into reactions of the benzene ring (ionization, ring opening, ring alteration), reactions with participation of side chains (α-, β-, γ-cleavage, homolysis, heterolysis), reactions of substituents with side chains (cyclization, dealkylation, cleavage of protective groups), and reactions of side chains with the aromatic ring (substitution, addition, dearomatization, cyclization). The selectivity of the energetically feasible competing reactions is primarily determined by geometric factors. Applications of the empirical effects are numerous and varied in preparative organic chemistry. Many of the reactions under discussion are already utilized industrially (e.g. in photochromism, UV stabilization, photography, information storage, printing, coating and polymer technology, and pharmacy). 相似文献
179.
180.
吹扫捕集-气相色谱分析海水和沉积物中的苯、甲苯、乙苯及二甲苯 总被引:4,自引:0,他引:4
单环芳烃苯、甲苯、乙苯和二甲苯(简称BTEX)是石油的重要组分,也是环境中需要重点监测的致癌污染物。本实验建立了动态顶空(吹扫捕集)和光离子化检测器的气相色谱测量海水、沉积物中痕量BTEX的方法。在120—1200ng/L的浓度范围,苯、甲苯、乙苯、间对二甲苯及邻二甲苯标准溶液的检出限分别为6.4、35.2、15.8、12.3、10.7ng/L,相对标准偏差0.9%-6.1%。样品无需预处理,海水中BTEX回收率为93.50%-98.40%。7个渤海表层海水样品中BTEX的浓度均低于140ng/L;海底沉积物中苯、甲苯、乙苯、间对二甲苯及邻二甲苯浓度分别为169—1243、531—1732、1308—5624、237—1136、510—5194ng/L。测量方法和结果对评价环境污染具有重要意义。 相似文献