沸石分子篩催化芳環(huán)化合物的Friedel-Crafts?；磻难芯?pdf

1、本文以產(chǎn)物的工業(yè)應用價值為出發(fā)點，以H型沸石分子篩為催化劑，研究了三類芳酮的綠色化合成工藝。 分別采用AlCl3和HZ-1沸石催化了β-甲基萘的Friedel-Crafts?；磻?，合成了2，6-萘二甲酸的前體2-甲基-6-?；?。通過氣相色譜、質譜及核磁共振技術對反應結果進行了分析，對目標產(chǎn)物的結構進行了表征。考察了沸石分子篩、萘環(huán)底物、?；噭?、溶劑的種類等因素對?；磻挠绊?，選定HZ-1沸石作為催化劑，丁酸酐作為?；?/p>

2、劑，在無溶劑條件下催化β-甲基萘的?；磻铣?-甲基-6-丁?；痢Z-1沸石催化β-甲基萘的丁?；磻狈磻伲a(chǎn)品分離容易，2，6-位和2，7-位?；a(chǎn)物異構體的熔點差異較大，便于工業(yè)上實現(xiàn)分離提純。 研究了HZ-1沸石分子篩的焙燒溫度、離子交換次數(shù)等制備條件對催化反應性能的影響，并通過NH3-TPD、XRD、吡啶-IR、XRF等手段表征了制備條件對HZ-1沸石的硅鋁比、結晶度及酸性質的影響，說明了催化性能隨制備條件變化

3、的原因。550℃焙燒的四次交換HZ-1沸石分子篩(HZ-1-4)表現(xiàn)出最佳的催化性能?？疾炝舜呋瘎┯昧?、物料配比、反應溫度、反應時間等因素對β-甲基萘催化丁?；磻挠绊?，優(yōu)化了反應條件。在優(yōu)化的反應條件下，反應中沒有二酰化產(chǎn)物生成，也沒有β-甲基萘的異構化以及歧化等副反應發(fā)生，反應產(chǎn)物僅為單丁?；母鞣N異構體，以2，6-和2，7-位異構體為主。丁酸酐的轉化率可達77.3％，2-甲基-6-丁?；恋倪x擇性為53.1％?；厥赵儆玫腍Z-1

4、-4沸石的催化活性有較大幅度下降，經(jīng)程序升溫焙燒再生后，催化活性基本得以恢復。 考察了2％浸漬量的堿土金屬、稀土金屬、過渡金屬氧化物改性后的HZ-1-4沸石對β-甲基萘的丁?；磻拇呋阅堋８男院蟮腍Z-1-4沸石催化活性有不同程度的下降，但選擇性有所提高。綜合考慮目標產(chǎn)物的收率和成本能耗問題，未改性的HZ-1-4沸石為β-甲基萘的丁?；磻淖罴汛呋瘎?。 系統(tǒng)的研究了沸石分子篩催化帶有不同取代基的芳環(huán)化合物的苯甲?；?/p>

5、反應。分別考察了HZ-1和HZ-2沸石催化劑對不同的苯環(huán)、萘環(huán)化合物的苯甲酰化性能，發(fā)現(xiàn)在沸石分子篩催化作用下，苯甲?；磻匀蛔駨姆枷慊衔镉H電取代的規(guī)律，反應活性與芳環(huán)的活化程度緊密相關。 以產(chǎn)物的應用價值為出發(fā)點，對不同活化程度芳環(huán)化合物的苯甲?；磻M行了條件優(yōu)化，較高收率的合成了幾種二苯甲酮類化合物。HZ-1-4沸石表現(xiàn)出優(yōu)異的催化苯甲?；磻阅堋Ｔ诟髯缘膬?yōu)化反應條件下，目標產(chǎn)物4-甲氧基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、

6、2-萘基苯基甲酮、4-氯二苯甲酮和二苯甲酮的最佳色譜收率分別達到93.8％、94.8％、86.0％、76.0％，58.0％，均高于文獻值。 選擇甲苯的苯甲?；磻趦?yōu)化反應條件下進行了放大實驗，放大實驗中4-甲基二苯甲酮的蒸餾收率可達92.3％，產(chǎn)品純度為97.5％；重結晶精制后總收率為80.7％，色譜純度為100％。對實驗過程中投料消耗量、產(chǎn)品產(chǎn)量、原料和產(chǎn)品市場價格進行了比較和估算。實驗結果表明，反應工藝流程簡單，產(chǎn)品的形態(tài)

7、和色澤良好，催化劑及甲苯可回收套用，并可有效的避免常見的污染和腐蝕問題，具有較好的工業(yè)應用前景。 采用HMS沸石分子篩探索了液-固相間歇反應條件下，用鄰苯二甲酸酐與甲苯和苯反應，一步合成2-甲基蒽醌和蒽醌的方法。研究結果表明，HMS沸石具有較佳的催化性能，反應無需在任何有機溶劑中進行。反應混合物中，未閉環(huán)的?；a(chǎn)物含量較小，2-甲基蒽醌和蒽醌的色譜表觀收率分別可以達到50％和41％，有望通過優(yōu)化反應條件及調變沸石催化劑的性質實現(xiàn)