環(huán)境友好型酰化反應(yīng)的研究.pdf

1、芳烴及雜環(huán)化合物的Friedel-Crafts?；磻?yīng)是制備芳酮的重要來源。傳統(tǒng)的反應(yīng)過程大多數(shù)采用均相催化劑，包括Lewis酸（如金屬鹵化物）和Broensted酸（H2SO4、HCl、HF等），這些催化劑具有廢氣廢渣排放大、不可再生、后處理難、安全性差、用量大、污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。而且酰化試劑常是有較大危險(xiǎn)性和污染性的酰氯。此外，大多數(shù)過程采用攪拌釜式反應(yīng)器，反應(yīng)效率低、選擇性不高、操作強(qiáng)度大、廢物排放多，不利于環(huán)保與降耗。這些都有悖

2、于綠色化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　本文以高效、環(huán)保的HBEA分子篩為催化劑，以低危險(xiǎn)性、較為環(huán)保的乙酸酐為?；噭群笱芯苛朔紵N（甲苯）及一系列雜環(huán)化合物（呋喃、2-甲基呋喃、2-甲基噻吩、N-甲基吡咯）的酰化反應(yīng)，具體如下：
　?。?）選用攪拌釜，考察不同因素對(duì)各底物液相?；磻?yīng)的影響，確定最佳的間歇反應(yīng)條件，以替代傳統(tǒng)的反應(yīng)過程，并作為連續(xù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)；
　?。?）選用固定床反應(yīng)器，進(jìn)行甲苯、呋喃的連續(xù)液相?；磻?yīng)，

3、為后續(xù)開發(fā)高效、環(huán)保的?；磻?yīng)工藝提供一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)；
　?。?）通過索式抽提，提取滯留在分子篩孔道內(nèi)的有機(jī)物，進(jìn)行GC/MS分析，并計(jì)算最小橫截面動(dòng)力學(xué)直徑；通過 SEM、TG/DTA、13C NMR、27Al NMR、NH3-TPD、Py-FTIR等手段對(duì)失活前后的分子篩進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物酮強(qiáng)吸附在酸性位上，繼續(xù)反應(yīng)成大分子副產(chǎn)物，吸附、覆蓋B酸位，或滯留在孔道中阻礙產(chǎn)物的擴(kuò)散，從而導(dǎo)致分子篩的積炭失活。另外27Al

4、 NMR和Py-FTIR的表征還說明了B酸位是主要的反應(yīng)活性位；
　?。?）針對(duì)分子篩的快速失活問題，進(jìn)行溶劑效應(yīng)和分子篩酸改性的研究。添加適當(dāng)?shù)娜軇ㄝ^高極性）有助于產(chǎn)物的脫附；酸改性能移除分子篩外表面覆蓋B酸位的無定形物質(zhì)，增加B酸位和外表面積。硝酸和鹽酸處理還能刻蝕外骨架鋁（L酸位），提高B/L，并形成粒間孔或新的通道，提高外表面積和孔徑，因此也能提高催化活性和穩(wěn)定性；
　?。?）借助理論分析和模擬計(jì)算，初步研究了芳環(huán)