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磷钨杂多酸盐催化氧化环己烯合成己二酸的研究

连春红

  本文采用我国有着充足供应的过氧化氢(H_2O_2)为氧化剂,开展环己烯“绿色”氧化合成己二酸的研究。主要开展了如下几方面工作:1.针对烯烃—H_2O_2反应体系的特殊性,根据过渡金属催化氧化理论,进行了W(Ⅵ)价态催化剂分子水平上的结构设计。选用具有两亲性结构特点的季铵盐大阳离子,组装入具有特定W(Ⅵ)价态且有优良氧化活性和选择性的磷钨杂多酸根构成杂多酸季铵盐。用红外光谱法及元素分析法对设计、制备出的催化剂进行了表征。2.对H_2O_2氧化环己烯合成己二酸反应中的催化剂进行了筛选,结果表明磷钨酸十六烷基吡啶铵在不加入任何助剂时,就可达到较好的催化效果;3.将筛选出的催化剂用于催化H_2O_2氧化环己烯合成己二酸的反应,探讨了反应时间、反应温度、H_2O_2与环己烯摩尔比、催化剂加入量等对反应的影响。采用两次正交实验技术对反应条件进行优化,较适宜的反应条件为:反应时间5.5 h,反应温度90℃,n(H_2O_2):,n(环己烯)=5.5:1(以0.045 mol环己烯计),催化剂用量0.3 mmol。在该条件下实验重复性较好,己二酸的平均收率为73.88%,催化剂平均回收率为51.82%;4.将回收催化剂用于H_2O_2氧化环己烯合成己二酸的反应,在使用五次后,己二酸收率为70.89%,催化活性没有降低。将反应前后的催化剂进行红外光谱分析,发现回收催化剂的IR谱图与Keggin结构[PW_(12)O_(40)]~(3-)的IR谱带的位置、形状及相对强度有很好的一致性。本研究的工作特点在于:1.用“绿色”氧化剂H_2O_2进行环己烯氧化合成己二酸,其还原产物为水,无毒、无有害物质,不会给环境带来新的污染,为“绿色”合成过程;2.本文较系统的考察了不同的磷钨酸季铵盐的催化H_2O_2氧化环己烯的性能,且此类催化剂能够有大部分回收利用。……   
[关键词]:环己烯;绿色;H_2O_2;磷钨酸季铵盐;催化氧化;己二酸
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:郑州大学2006年