環(huán)氧環(huán)戊烷及戊二酸的合成研究.pdf

1、Athesissubmittedtoia9；201ZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudiesonSynthesisofEpoxycyclopentaneandGlutarieAcidByDandanZhuSupervisor：ProfYadongZhangChemicalTechnologySchoolofChemicalEngineeringandEnergyMay2010i’‘LIl

2、rl『’r’#摘要摘要本文采用環(huán)戊烯和我省充足原料供應(yīng)的雙氧水為主要原料，開(kāi)展了雙氧水環(huán)氧化環(huán)戊烯(CPE)合成環(huán)氧環(huán)戊烷(CPEO)及戊二酸(GAC)的研究。主要工作如下：以具有【兀CsH5NCl6H3313[PW40t6】結(jié)構(gòu)的磷鎢雜多酸季銨鹽為相轉(zhuǎn)移催化劑，以雙氧水為氧源，進(jìn)行了以CPE為原料合成CPEO的研究，探討了反應(yīng)溫度、反應(yīng)物料比、催化劑用量、助催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間因素對(duì)反應(yīng)的影響。在正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到了適宜

3、的合成條件為：以0056mol雙氧水計(jì)、溶劑30mL、n(CPE)：n(H202)=175：10、催化劑用量O4g、助催化劑用量O03g、反應(yīng)溫度37℃、反應(yīng)時(shí)間25h。在該反應(yīng)條件下，CPEO平均產(chǎn)率達(dá)944％，雙氧水平均轉(zhuǎn)化率約99％，催化劑回收率約60％。以大孔聚苯乙烯二乙烯苯接枝磷鎢雜多酸季銨鹽為三相相轉(zhuǎn)移催化劑，以雙氧水為氧源，進(jìn)行了以CPE為原料CPEO的無(wú)溶劑合成研究，探討了溶劑用量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物料比、反應(yīng)溫度、助催化

4、劑用量、催化劑用量因素對(duì)反應(yīng)的影響。在J下交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到了適宜的合成條件為：以0056mol雙氧水計(jì)，n(CPE)：n(H202)=21：10、催化劑用量10g、助催化劑用量0025g、反應(yīng)溫度40℃、反應(yīng)時(shí)|’日J(rèn)5h。在該反應(yīng)條件下，產(chǎn)品環(huán)氧環(huán)戊烷平均產(chǎn)率達(dá)96％，雙氧水平均轉(zhuǎn)化率約98％，催化劑回收重復(fù)使用6次活性無(wú)明顯降低。用核磁共振氫譜、碳譜和紅外光譜對(duì)產(chǎn)物表征并加以分析，表明所合成產(chǎn)物為目的產(chǎn)品CPEO。用優(yōu)

5、選出的過(guò)120日粒度的大孔三相相轉(zhuǎn)移催化劑，以雙氧水為環(huán)氧化劑，進(jìn)行了由CPE為原料GAC的無(wú)溶劑合成研究，探討了雙氧水濃度、加料方式、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物料比、催化劑用量因素對(duì)反應(yīng)的影響。經(jīng)正交實(shí)驗(yàn)得到了最佳的合成條件為：以01molCPE計(jì)，n(CPE)：n(H202)=10：52，催化劑用量20g、在溫度為46～50℃凹流反應(yīng)1h，后反應(yīng)溫度85℃反應(yīng)7h。該條件下GAC收率可達(dá)926％，催化劑回收率93％。用紅外光譜對(duì)產(chǎn)物