苯酚雙氧水直接羥基化反應(yīng)催化劑研究.pdf

1、苯二酚(鄰苯二酚、對苯二酚)是很重要的精細化工中間產(chǎn)品，用途廣泛。雙氧水氧化苯酚制備苯二酚，因其對環(huán)境的友好以及原料的價廉，成為21世紀最有發(fā)展前途的苯二酚生產(chǎn)工藝之一。通過文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)，苯酚雙氧水直接羥基化反應(yīng)制備苯酚的催化劑，主要有以下幾類：雜原子取代的分子篩、雜多酸鹽、金屬氧化物和復(fù)合金屬氧化物和其他類型催化劑。但是目前還沒有十分理想的催化劑。改性分子篩的合成比較復(fù)雜，制備成本高，合成條件苛刻，催化性能不穩(wěn)定，不同實驗室合成的催化

2、活性相差甚遠。雜多酸化合物可以高選擇性地合成單一的苯二酚異構(gòu)體，減少部分分離能耗，但是也存在催化劑制備成本高，催化劑回收困難，溶劑乙腈毒性大，過氧化氫用量大且分解嚴重等缺點。金屬氧化物和復(fù)合金屬氧化物，具有成本低、制備簡單、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但催化活性和選擇性還需要很好的改進。研究工作的目的就是尋找和制備成本低、制備簡單、催化活性好的催化劑，通過調(diào)變影響反應(yīng)的因素，優(yōu)化反應(yīng)條件。 首先，選擇用KBH4還原處理后的Fe2O3作為催化

3、劑，考察了對苯酚羥基化反應(yīng)的催化活性，討論了反應(yīng)溫度、雙氧水與苯酚的摩爾比、反應(yīng)時間等不同因素對苯酚羥基化反應(yīng)的影響。運用高效液相色譜法對產(chǎn)物進行分析。實驗結(jié)果表明，隨不同的雙氧水和苯酚摩爾比，苯酚轉(zhuǎn)化率可以達到18％～62％，苯二酚的選擇性達85％以上，當(dāng)H2O2的比例增加時，苯二酚的選擇性稍有下降但變化很小，在近62.0％的轉(zhuǎn)化率下，苯二酚的單程收率達53％。水作為溶劑，雙氧水:苯酚(摩爾比)=1.5，催化劑與苯酚質(zhì)量比為5％的條件

4、下，于40～80℃的反應(yīng)溫度內(nèi)，苯二酚的選擇性基本保持不變(約86％)，苯二酚可達到53％左右的收率。 其次，用沉淀法制備的Fe(OH)3催化劑，對苯酚羥基化反應(yīng)也有很好的催化活性。考察了催化劑用量、雙氧水與苯酚摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等因素對苯酚基化反應(yīng)的影響。在反應(yīng)溫度40～90℃，催化劑/苯酚(質(zhì)量比)0.5％～5.0％，過氧化氫/苯酚(摩爾比)為0.8左右的反應(yīng)條件下，苯酚轉(zhuǎn)化率可達40％以上，苯二酚選擇性在88.0％