催化環(huán)己醇合成環(huán)己酮的研究.pdf

1、環(huán)己酮是一種重要的精細化學品和有機中間體，被廣泛用于纖維單體的生產(chǎn)、有機溶劑、涂料、膠黏劑、防老劑、感光材料、醫(yī)藥農(nóng)藥及其它領域。隨著綠色化學的發(fā)展，使用環(huán)己醇合成環(huán)己酮的研究備受關注。本文以尋找綠色、高效、可重復利用的催化體系為目的，開展了環(huán)己醇氧化合成環(huán)己酮的研究，具體工作如下：
　　1.對雜多酸鹽K10P2W17O61.13H2O催化H2O2氧化環(huán)己醇合成環(huán)己酮的反應體系，開展催化劑的回收和重復性研究工作，并使用紅外光譜和

2、X射線衍射對催化劑進行表征，分析催化劑活性降低的具體原因。
　　2.以分子篩、離子交換樹脂、有機聚合物、活性炭和硅膠為載體對K10P2W17O61.13H2O進行負載并考察其催化性能，結(jié)果表明硅膠的負載效果較好。采用新型的固載方法，首先通過回流浸漬將磷鎢酸固載在粗孔硅膠上，再用鉀鹽進行離子交換得到固載催化劑K10P2W17O61.13H2O/SiO2。將固載催化劑用于環(huán)己醇合成環(huán)己酮的反應中，考察了TBAB(四丁基溴化銨)用量、反

3、應溫度、反應時間、催化劑和 H2O2用量對反應的影響，得到了適宜的合成條件(環(huán)己醇量以45 mmol計)：n(H2O2):n(環(huán)己醇)=6.5:1，催化劑0.5 g，TBAB質(zhì)量0.05 g，反應溫度90℃，反應時間5 h。該條件下，環(huán)己酮收率為90.2％。
　　3.在環(huán)己醇合成環(huán)己酮的反應中，通過將新型固載催化劑與常規(guī)浸漬法制備的固載催化劑進行對比，新型固載催化劑表現(xiàn)出較好的催化活性，且在催化劑的重復使用中，表現(xiàn)出比常規(guī)固載催化

4、劑更好的穩(wěn)定性。并使用紅外圖譜對不同使用次數(shù)的新型固載催化劑進行表征分析。
　　4.使用雜多酸季銨鹽Q3[PO4(WO3)4](Q=?-C5H5NC16H33)為催化劑，在H2O2作用下，氧化環(huán)己醇合成環(huán)己酮。考察了H2O2和催化劑用量、反應時間和溫度對反應的影響，獲得了適宜的合成條件(環(huán)己醇量以45 mmol計)：反應溫度70℃， n(H2O2):n(環(huán)己醇)=2.5:1，催化劑0.3 g，反應時間4 h。在此條件下，環(huán)己酮收率

5、達95.6%。反應結(jié)束后催化劑能夠從反應體系中自動析出，并且催化劑在重復使用5次后，環(huán)己酮收率仍達91.3%。催化劑回收率達88.7%以上。
　　5.初步考察了小分子有機催化劑 TEMPO在環(huán)己醇合成環(huán)己酮中的催化效果，通過正交和單因素實驗，得到了較佳的反應條件：環(huán)己醇3 mmol，CH2Cl2用量為7 mL，TEMPO用量0.005 g，NaClO用量0.45 g且使用的適宜濃度為0.85 mol/L，NaBr用量0.03 g，