纳米级固体超强酸SO2-4-/ZrO2催化合成乙酸芳樟酯的研究

首次采用纳米级固体超强酸SO2-4/ZrO2为催化剂合成乙酸芳樟酯,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、乙酐与芳樟醇摩尔比(酐醇比)等因素对反应的影响.结果表明,反应温度30℃、反应时间6.5 h、催化剂用量为原料质量的2.5%、酐醇比为2.51时,芳樟醇转化率为93.2%,产物中乙酸芳樟酯含量为53.78%,总酯含量为76.89%.通过与其它催化剂对比发现,本实验反应时间较短,催化剂可重复使用,有较好的应用潜力.     

微波制备纳米固体超强酸SO4^2-／ZrO2及催化合成乳酸丁酯的研究

固体超强酸作为酯化反应的催化剂，充分显示了该类催化剂酸强度高、催化活性好、无污染等优点，但这类多相催化反应体系往往存在反应界面小、传质阻力大等弊端，当固体微粒达到纳米级就可以扩大其表面积，提高其催化活性。本采用微波法成功制备出纳米级固体超强酸SO4^2-／ZrO2.同时将其用于催化酯化合成乳酸正酯，并优化了合成乳酸正酯的工条件。     

微波辐射下SO4^2-／ZrO2-TiO2催化合成乙酸诺卜酯

以自制诺卜醇和乙酸为原料,固体超强酸SO4^2-／ZrO2-TiO2为催化剂,甲苯为带水剂,在微波辐射条件下合成乙酸诺卜酯,考察了微波辐射条件和催化剂制备条件、催化剂用量等对乙酸诺卜酯得率的影响。结果表明,微波辐射温度、时间及催化剂的制备条件和用量对乙酸诺卜酯得率有较大影响。优化的工艺条件为：诺卜醇质量20g,醇酸物质的量比1：1．15,微波辐射温度105℃,微渡功率650W,辐射时间85min,催化剂SO4^2-／Zr02-TiO2（Ti与Zr质量之比为6：1,焙烧温度450℃）用量为诺卜醇质量的2．5％,该条件下乙酸诺卜酯得率81．3％。此外,催化剂可重复使用4次。与普通加热反应相比,时间缩短,产物得率提高。     

固体超强酸SO4^2—／ZrO2催化α—蒎烯异构化反应研究

考察了SO2-4/ZrO2型催化剂的制备条件如硫酸浓度、焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,在硫酸浓度较低时,焙烧3h催化剂的活性随焙烧温度的提高而下降;在较低硫酸浓度和较低焙烧温度条件下,催化剂的性能受焙烧时间的影响不大,对产物分布有一定的影响。用上述SO2-4/ZrO2固体超强酸催化α 蒎烯异构化反应,反应温度130℃±2℃,催化剂质量用量为原料的4%,α 蒎烯转化率88.8%,生成莰烯的选择性55.4%。测定了几种催化剂的哈默特常数,并用透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行了形貌表征。     

固体超强酸SO2-4/ZrO2催化α-蒎烯异构化反应研究

考察了SO2-4/ZrO2型催化剂的制备条件如硫酸浓度、焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化性能的影响.实验结果表明,在硫酸浓度较低时,焙烧3h催化剂的活性随焙烧温度的提高而下降;在较低硫酸浓度和较低焙烧温度条件下,催化剂的性能受焙烧时间的影响不大,对产物分布有一定的影响.用上述SO2-4/ZrO2固体超强酸催化α-蒎烯异构化反应,反应温度130℃±2℃,催化剂质量用量为原料的4%,α-蒎烯转化率88.8%,生成莰烯的选择性55.4%.测定了几种催化剂的哈默特常数,并用透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行了形貌表征.     

SO2-4/ZrO2固体超强酸催化碱木质素氢还原反应

采用浸渍-焙烧法制备SO2-4/ZrO2固体酸催化剂,通过XRD、FT-IR、SEM和Hammett指示剂法对固体酸的结构和酸强度进行表征。考察不同条件制备的SO2-4/ZrO2固体酸催化剂,在不同反应条件下对碱木质素氢还原反应的催化作用,并用化学法对反应前后碱木质素官能团进行定量测定。结果表明,硫酸浸渍浓度为1 mol/L,550℃焙烧3.5 h制备的SO2-4/ZrO2固体超强酸对碱木质素氢还原反应具有较高的催化活性,在催化剂添加量5%,反应温度100℃,时间4 h,氢气压力3 MPa时,反应后碱木质素总羟基、酚羟基和醇羟基分别为9.34%、3.28%和6.06%,较反应前分别增加55.15%、13.89%和93．00%;木质素的苯环结构稳定,活性官能团含量增加,反应活性提高。     

复合型固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2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0.5 mol/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1～2 h、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.     

纳米固体超强酸催化合成乙酸松油酯的研究

研究了纳米固体超强酸SO4^2-／ZrO2催化松油醇乙酰化反应。通过正交试验得出反应的最佳工艺条件：反应温度50℃，反应时间5h，催化剂用量3％，乙酐和松油醇摩尔比(酐醇比)为1．3：1。在此条件下进行稳定性实验，产物中总酯的含量为92．79％，主要副产物柠檬烯和异松油烯的含量为5．27％，松油醇的转化率100％；催化剂的活性和选择性都优于普通固体超强酸，而且可重复使用5次。     

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。     

SO2-4/SnO2固体超强酸催化合成松油醇的研究

将SO2 - 4/SnO2 固体超强酸用于催化合成松油醇 ,显示出很高的催化活性 ;获得了SO2 - 4/SnO2 制备及松油醇合成的较好工艺条件 :硫酸浓度为 1 0mol/L ,焙烧温度 550℃ ,焙烧时间 3h ,催化剂用量为松节油重量的 8% ,一氯乙酸与松节油的摩尔比为 1 0～ 1 4∶1,反应温度 6 0℃ ,反应时间 8～ 12h。SO2 - 4/SnO2 还具有良好的重复使用性能和再生效果。     

2-(4-硝基苯基)吡啶衍生物的合成研究

以对硝基苯胺和合成得到的2-溴-4-硝基苯胺为原料, 采用Gomberg-Bachmann芳基偶联反应,合成了两种电致磷光材料的关键中间体2-(4-硝基苯基)吡啶和2-(2-溴-4-硝基苯基)吡啶,并通过1HNMR确证了产物结构.研究结果表明,该合成方法简单、可行,芳基偶联产物2-(4-硝基苯基)吡啶和2-(2-溴-4-硝基苯基)吡啶的产率分别达到了22.5%和5.9%,其中前者超过文献报道水平,后者未见文献报道.