活性炭负载杂多酸催化合成没食子酸甲酯的研究

以活性炭为载体负载磷钨杂多酸H7PW12O42·4H2O(PW12),催化合成没食子酸甲酯。对催化剂进行了X射线衍射(XRD)晶相分析、N2吸附和酸性表征(NH3-TPD)。讨论了磷钨杂多酸-活性炭催化合成没食子酸甲酯的催化性能。结果表明:在没食子酸0.52 mol、甲醇0.4 mol、PW12负载量为30%、反应时间4 h、催化剂用量为反应物总质量的5%时,没食子酸甲酯(MG)的收率可达到90.1%,该催化剂具有较高的催化活性、容易回收并可多次重复使用。     

固体超强酸SO2-4 /TiO2在α-蒎烯合成紫苏葶中的应用研究

筛选出了用α -蒎烯三步法合成制紫苏葶的一种新型催化剂SO2-4/TiO2型固体超强酸,得到催化剂制备的最适工艺条件为:硫酸浓度0.5mol/L、催化剂焙烧温度300℃、焙烧时间3h.用上述条件制备的催化剂催化桃金娘烯醛异构化制紫苏醛,得到最适工艺条件为:反应温度400℃、反应压力28kPa、空气流速12h-1.桃金娘烯醛的最高转化率达87.45%,紫苏醛的收率达41.29%,三步反应总转化率为33.49%.用IR、程序升温脱附(TPD)和BET比表面积对催化剂进行了表征,并将催化剂特性与它们的催化性能相关联.实验结果表明:SO2-4/TiO2固体超强酸催化剂表面形成螯合配位;该催化剂的活性随其比表面积和总酸量的增加而增大.     

SnO2-Pt/γ-Al2O3催化葡萄糖制备乳酸甲酯的研究

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了SnO2-Pt/γ-Al2O3催化剂,探讨工艺参数(反应温度、反应时间、催化剂用量)对葡萄糖催化转化制备乳酸甲酯的影响,并对催化剂的重复使用性能以及放大实验进行探索。同时采用扫描电子显微镜(SEM)、X光射线电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等对SnO2-Pt/γ-Al2O3催化剂进行了表征。结果表明:金属Pt和SnO2均匀地分散到γ-Al2O3载体上,催化剂体系同时具有B酸和L酸的分布,比表面积为117.08m^2/g,孔容为0.23cm^3/g,平均孔径为6.54nm,催化活性明显。当葡萄糖为1g、催化剂用量(以葡萄糖质量计)为10%、葡萄糖与甲醇料液比为1∶10(g∶mL)、反应温度220℃、反应10h的条件下,SnO2-Pt/γ-Al2O3表现出较高催化活性,葡萄糖转化率为92.63%,乳酸甲酯选择性高达20.08%,且催化剂表现出良好的重复使用性能和放大稳定性,重复使用3次时,葡萄糖转化率仍达88.43%,乳酸甲酯选择性达19.27%;物料投加量放大10倍时,葡萄糖转化率仍达86.27%,乳酸甲酯选择性达18.71%。     

Hoesch反应法合成2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮的研究

提出了一种新颖的合成2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮的方法。以焦性没食子酸和对羟基苯甲腈为原料,于无水乙醚中在氯化氢和Lewis酸ZnCl2存在下发生Hoesch反应,经后处理得到2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮。通过正交试验对影响反应的因素进行了考察,确定了最优工艺条件:焦性没食子酸与对羟基苯甲腈的物质的量比为1∶0.96,催化剂54.4 g(相对于1 mol焦性没食子酸),反应温度20℃,反应时间24 h。在此条件下产品得率达90%以上,产品纯度在98%以上。     

无带水剂合成没食子酸正辛酯的研究

研究采用无带水剂,以非氧化性酸替代浓硫酸作催化剂合成没食子酸辛酯。并研究了不同反应条件对没食子酸辛酯制备的影响,利用正交设计原理优化制备工艺条件。实验结果表明:优化后的合成条件为酸醇比1∶6,催化剂用量12%,反应温度120℃,反应时间为4 h。在此条件下平均酯化产率为93.68%。     

Synthesis of 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone via Hoesch Reaction

提出了一种新颖的合成2,3,4,4-四羟基二苯甲酮的方法.以焦性没食子酸和对羟基苯甲腈为原料,于无水乙醚中在氯化氢和Lewis酸ZnCl2存在下发生Hoesch反应,经后处理得到2,3,4.4-四羟基二苯甲酮.通过正交试验对影响反应的因素进行了考察,确定了最优工艺条件:焦性没食子酸与对羟基苯甲腈的物质的量比为1∶0.96,催化剂54.4 g(相对于1 mol焦性没食子酸),反应温度20℃,反应时间24h.在此条件下产品得率达90％以上,产品纯度在98％以上.     

TiSiW12O40/TiO2催化合成苹果酯-B的研究

报道了固载杂多酸盐TiSiW12 O40/TiO2的制备方法,并以TiSiW12 O40/TiO2为多相催化剂,通过乙酰乙酸乙酯和1,2-丙二醇反应合成了苹果酯-B,探讨TiSiW12 O40/TiO2对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了原料量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响.实验表明TiSiW12 O40/TiO2是合成苹果酯-B的良好催化剂,在乙酰乙酸乙酯与1,2-丙二醇的物质的量比为1∶ 1.5、催化剂用量为反应物料总质量的1.0%、环己烷为带水剂、反应时间1.0 h的优化条件下,苹果酯-B的收率可达83.3%.     

三氟化硼催化合成2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮新方法研究

以高沸程石油醚代替1,1,2,2-四氯乙烷为溶剂,对焦性没食子酸合成2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮的经典方法——三氟化硼催化法进行改进。在常温下快速搅拌和加热,使原料和溶剂体系由混悬液转变成棕色油状溶液,一定时间后瞬间产生大量黄色油性结晶产物沉淀,完成合成反应。采用正交试验法优化反应条件为:焦性没食子酸0.05 mol、对羟基苯甲酸用量0.055 mol、催化剂用量0.16 mol(20 mL)、反应温度110℃、反应时间1 h,在此条件下,2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮产率达83.24%,产品纯度为97.83%。该方法与传统方法的产率相近,生产过程中比1,1,2,2-四氯乙烷的毒性小、成本低,改进的合成反应还具有时间短、后处理简便、催化剂可回收等优点。对提纯到99.53%的产物,通过红外吸收光谱、核磁共振谱、质谱等方法进行鉴定和表征,确定了产物为2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮。     

合成气制低碳混合醇单管放大试验的研究

选择生物质气化制低碳混合醇作为开发对象,在实验室完成了3 mL级低碳混合醇合成催化剂的筛选工作和寿命考察,进行了催化剂的放大制备;并将选定的催化剂应用于300 mL单管低碳醇合成装置,考察反应温度和循环比等对催化剂的CO转化率、总醇合成收率和C2+醇选择性的影响,对低碳醇合成工艺进行优化,结果表明:试验在压力5 MPa、温度280℃和进塔气流量3 000 L/h(空速10 000 h-1)条件下,CO转化率达30%,总醇和C2+醇选择性分别为50%和35%,总醇时空产率达0.215 kg/(kg.h)(相对于催化剂)。这为千吨级低碳醇合成中试奠定基础。     

单宁酸制备没食子酸丙酯的工艺研究

采用单宁酸为原料,通过酯交换法制备没食子酸丙酯,探讨反应过程中催化剂、反应温度、反应时间等因素在合成过程中的影响。实验研究证明:以单宁酸和正丙醇为起始原料,合成过程选择浓硫酸为催化剂,其单宁酸∶正丙醇∶浓硫酸的质量比为1∶2∶0.2,反应时间为10 h,为较优的反应条件,产率为52.32%。产品经红外光谱、高效液相色谱、熔点检测,符合没食子酸丙酯的质量标准。     

固体超强酸SO4^2-／TiO2在α-蒎烯合成紫苏葶中的应用研究

筛选出了用α-蒎烯三步法合成制紫苏葶的一种新型催化剂SO4^2-／TiO2型固体超强酸，得到催化剂制备的最适工艺条件为：硫酸浓度0．5mol／L、催化剂焙烧温度300℃、焙烧时间3h。用上述条件制备的催化剂催化桃金娘烯醛异构化制紫苏醛，得到最适工艺条件为：反应温度400℃、反应压力28kPa、空气流速12h^-1。桃金娘烯醛的最高转化率达87．45％，紫苏醛的收率达41．29％，三步反应总转化率为33．49％。用IR、程序升温脱附（TPD）和BET比表面积对催化剂进行了表征，并将催化剂特性与它们的催化性能相关联。实验结果表明：SO4^2-／TiO2固体超强酸催化剂表面形成螯合配位；该催化剂的活性随其比表面积和总酸量的增加而增大。     

TiSiWl2O40／TiO2催化合成苹果酯—B的研究

报道了固载杂多酸盐TiSiW12O40／TiO2的制备方法，并以TiSiW12O40／TiO2为多相催化剂，通过乙酰乙酸乙酯和1，2-丙二醇反应合成了苹果酯-B，探讨TiSiW12O40／TiO2对缩酮反应的催化活性，较系统地研究了原料量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明：TiSiW12O40／TiO2是合成苹果园-B的良好催化剂，在乙酰乙酸乙酯与1，2-丙二醇的物质的量比为1：1．5、催化剂用量为反应物料总质量的1．0％、环已烷为带水剂、反应时间1．0h的优化条件下，苹果酯-B的收率可达83．3％。     

2,3,4-三羟基二苯酮的催化合成研究

讨论2了2，3，4=三羟基二苯酮的催化合成诬蔑应运 焦性没食子酸为起始原料，在惰性气体保护和催化剂（ZnCl2,AlCl3或SOCl2)的存在下，在芳香烃与水组成的二元混合溶剂中，与三氯甲苯反应，经过芳香烃溶剂的后处理，可以得到2，3，4-三羟基二苯酮，产率最高达87%，该方法的优点在于原料易得，操作条件简单，易于控制，收率稳定，产品质量高，成本低。     

MCM-41分子筛膜的制备、改性及其在酯交换反应中的应用

采用原位水热合成法在氧化铝陶瓷膜(CM)表面原位合成出了孔道规则有序的MCM-41/CM分子筛膜。再采用浸渍法将SO2-4/Zr O2负载在MCM-41/CM分子筛膜上对MCM-41进行酸改性,制得负载型固体酸催化剂SO2-4/Zr O2/MCM-41/CM,并用于催化棕榈油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油。结果表明,当Zr(NO3)4的浓度为0.4 mol/L、硫酸浓度为2 mol/L、焙烧温度为550℃时,制备出的负载型固体酸催化剂SO2-4/Zr O2/MCM-41/CM活性最高。通过考察反应条件对酯交换反应的影响,得出最佳的反应条件,即当催化剂用量5%(以活性组分负载率计)、反应时间为60 min、反应温度为100℃、醇油物质的量之比为10∶1时,脂肪酸甲酯的收率可达92%以上,重复使用5次后,脂肪酸甲酯收率仍达80%以上。     

2,3,4-三甲氧基苯甲酸的合成研究

研究以焦性没食子酸衍生物2,3,4-三羟基苯甲酸为原料经过甲基化、水解、酸化和精制成2,3,4-三甲氧基苯甲酸。研究结果表明,甲基化的最佳条件:硫酸二甲酯与原料的物质的量比为4∶1;催化剂用量为原料质量的5%。精制产品经IR和1HNMR确认了结构,产品质量用HPLC分析,纯度为99.54%。     

[Rh(COD)Cl]_2催化剂的制备及催化松节油加氢反应

采用恒温搅拌回流的方式制备了[Rh(COD)Cl]_2,并通过正交试验对制备条件进行了优化,得出催化剂适宜制备条件:n(COD)∶n(RhCl_3·3H_2O)为3.5∶1,回流温度80℃,回流时间3 h。将制备的[Rh(COD)Cl]_2作为催化剂用于松节油的氢化反应,通过单因素试验和正交试验考察了反应压力、反应温度、催化剂用量及反应时间对反应的影响,优选出适宜反应条件,即4 g松节油,催化剂用量为松节油质量的2.5%,反应压力2.5 MPa,反应时间4 h,反应温度45℃。在此反应条件下,α-蒎烯转化率为98.21%,产物顺式蒎烷对映选择性为97.46%,收率为95.72%。     

稀土元素改性SO_4~(2-)/TiO_2及其催化合成乙酸松油酯的研究

用几种稀土元素对单一型固体超强酸SO24-/TiO2进行改性。结果表明,用Ce4 改性效果较好,且当Ce4 质量分数为7.5%、经500℃焙烧3h后催化剂SO24-/TiO2-Ce4 的催化活性最佳,并用TEM、XRD和IR对其结构进行了表征。该改性催化剂属于纳米级材料,粒径为32nm,粒度均匀。并以该固体超强酸SO24-/TiO2-Ce4 为催化剂,松油醇和乙酸酐为原料合成乙酸松油酯。利用正交试验得到适宜的合成条件为:反应温度70℃、催化剂用量3%、松油醇与乙酸酐物质的量之比为1∶1.5、反应时间6h。在此条件下,松油醇转化率达99%,产物中乙酸松油酯含量达90%。与普通型固体超强酸进行比较,SO24-/TiO2-Ce4 具有更高的催化活性和选择性。     

Single-tube Amplification Test of Biomass-based Synthesis Gas to Prepare Mixed Alcohols

选择生物质气化制低碳混合醇作为开发对象,在实验室完成了3 mL级低碳混合醇合成催化剂的筛选工作和寿命考察,进行了催化剂的放大制备;并将选定的催化剂应用于300 mL单管低碳醇合成装置,考察反应温度和循环比等对催化剂的CO转化率、总醇合成收率和C2+醇选择性的影响,对低碳醇合成工艺进行优化,结果表明:试验在压力5 MPa、温度280℃和进塔气流量3000 L/h(空速10000 h-1)条件下,CO转化率达30％,总醇和C2+醇选择性分别为50％和35％,总醇时空产率达0.215 kg/( kg·h)(相对于催化剂).这为千吨级低碳醇合成中试奠定基础.     

超声波辅助下K_2O/C催化制备纤维低聚糖脂肪酸酯表面活性剂

采用真空浸渍法制备炭基固体碱催化剂K2O/C,并在超声波辅助条件下,利用制备的K2O/C催化纤维低聚糖与油酸甲酯制备纤维低聚糖脂肪酸酯表面活性剂。选取L9(34)正交试验确定制备K2O/C催化剂的最佳条件为:炭基载体平均孔径为2.87 nm,K2CO3与炭基载体的质量比值为0.5,真空浸渍后,450℃下煅烧2 h。考察了超声波辅助下超声波时间、超声波频率、反应温度、反应时间和催化剂用量对产品得率的影响。研究发现:在20 k Hz,150 W超声功率下,将物质的量之比为2∶1的油酸甲酯和纤维低聚糖(水溶液)超声波作用15 min,形成均一稳定的乳化体系,真空条件下,移除体系中的水分后,加入占总物料量5%的K2O/C催化剂,125℃下反应2 h,纤维低聚糖脂肪酸酯的最高得率为85.6%,其酯化度为18.8%,亲水亲油平衡值(HLB)为9.89,表面张力为32.1 m N/m,乳化力为28.1%,硬水稳定性4级。     

复合型固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2催化α-蒎烯异构反应研究

SO2-4/ZrO2-TiO2复合型固体超强酸催化剂对α-蒎烯异构化反应有很高的催化活性和较好的选择性。通过GC-MS分析,异构反应的主产物是莰烯,副产物主要是三环烯和α-松油烯,另有6种产物,含量在1%～6%。实验考察了该催化剂的制备条件如钛与锆物质的量比、硫酸浸渍浓度、焙烧温度对其催化性能的影响。结果表明,催化剂的制备条件不同,对莰烯选择性和α-蒎烯转化率有较大影响。适宜的催化剂制备条件是钛∶锆为4∶1、硫酸浓度0.5mol/L、焙烧温度600℃。用上述条件所制的SO2-4/ZrO2-TiO2复合型固体超强酸作为α-蒎烯异构化反应的催化剂。作者对影响反应过程的主要因素进行了探讨。优化的工艺条件:反应时间1～2h、反应温度130℃±2℃、催化剂用量3%。该条件下α-蒎烯转化率96.58%,莰烯选择性57.39%。此外,还考察了催化剂放置时间对异构产物的影响和催化剂重复使用情况。