磷钨钒杂多酸的制备、表征及催化合成四氢呋喃

通过水热法制备了系列Keggin结构磷钨钒杂多酸催化剂,并通过FT-IR、UV-Vis对催化剂结构进行表征.以1,4-丁二醇脱水合成四氢呋喃为探针反应,考察催化剂催化性能.通过正交实验确定了反应的优化条件:钒原子取代个数为3,催化剂质量分数为3.93％(相对1,4-丁二醇质量),反应温度180 ～ 190℃,反应时间50 min,四氢呋喃平均收率达85.4％.催化剂重复使用3次,收率仍可达82.3％.本工艺具有绿色、安全、操作简单等优点.     

Cu_2H_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O/硅藻土催化剂的制备、表征及其催化绿色合成四氢呋喃

利用液相浸渍法制备出新型硅藻土负载Dawson结构磷钨酸铜催化剂(40%Cu_2H_2P_2W_(18)O_(62)·n H_2O/硅藻土),并对其进行FTIR、XRD、SEM及EDS表征。以40%Cu_2H_2P_2W_(18)O_(62)·n H_2O/硅藻土为催化剂,催化1,4-丁二醇合成四氢呋喃,考察了各相关因素对四氢呋喃收率的影响。结果表明:磷钨酸铜呈球状,比较均匀地负载在圆筛型的硅藻土载体上,且负载前后均保持Dawson结构。在优化反应条件下即:w(催化剂)=2.3%(相对1,4-丁二醇质量),温度为185℃,时间为35min,四氢呋喃收率为94.8%。催化剂重复使用6次,四氢呋喃收率仍可保持在86.5%。催化剂具有良好的活性及稳定性,工艺简单,为四氢呋喃的绿色合成提供了新的途径。     

用活性炭负载酸性催化剂合成四氢呋喃

以活性炭负载对甲苯磺酸作催化剂,对1,4-丁二醇脱水剂制备四氢呋喃的反应进行研究。考察了催化剂用量,反应时间,反应温度等因素对产率的影响。得出了最佳的反应条件:催化剂用量是1,4-丁二醇质量的3.3%,反应时间30 min,产率可达97.36%。     

二氧化钛柱撑膨润土催化合成四氢呋喃

通过水热法制备了TiO2-PILC,用XRD、FT-IR、BET等对催化剂进行表征,考察了催化剂制备条件及催化1,4-丁二醇液相环化脱水合成四氢呋喃工艺条件,结果显示：钛/土比为0.025 mol/g,焙烧温度650 K,反应温度190～200 ℃,每克催化剂可处理1,4-丁二醇98 kg以上,原料转化率≥99%,四氢呋喃的选择性≥99.4%,羰基含量≤0.19%,精馏后产品四氢呋喃纯度≥99.7%。     

浓H2SO4改性活性炭催化合成四氢呋喃的工艺研究

以活性炭负载浓硫酸作为一种新型便宜且有效的环境友好固体催化剂,催化合成了四氢呋喃。考察了反应时间、催化剂用量、反应温度等因素对合成工艺的影响。确定了最佳反应条件:反应温度为75~85℃,反应时间25 min,催化剂用量为0.15 g(是1,4–丁二醇质量的3.3%),THF的产率可达到98.4%,并且重复使用3次,产率仍可达到90.8%。本方法条件温和、操作简便高效。     

MgO/APT催化剂酸碱性质对1,4-丁二醇单醋酸酯转化反应的影响

以Mg(NO3)2为镁源,采用等体积浸渍法制备系列镁改性凹凸棒土催化剂Mg O/APT,利用XRD、BET、FT-IR和TPD对催化剂进行表征。结果表明,Mg O/APT催化剂具有与凹凸棒土相同的晶相结构;随着Mg O负载量的增加,Mg O/APT的碱强度和碱含量显著增加,较强酸量明显减少,弱酸酸位增加。在固定床反应装置上,考察催化剂气相催化转化1,4-丁二醇单醋酸酯反应性能。结果表明,催化剂表面的酸碱性对1,4-丁二醇单醋酸酯气相转化反应的产物分布有显著影响。酸性为主的催化剂APT上有利于1,4-丁二醇单醋酸酯发生分子内酯交换环化反应生成四氢呋喃;而适量酸-碱活性位有助于实现1,4-丁二醇单醋酸酯发生脱水-水解反应,生成3-丁烯-1-醇及3-丁烯-1-醇醋酸酯,过多碱性位有助于1,4-丁二醇单醋酸酯发生酯水解反应生成1,4-丁二醇。     

无溶剂体系中合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯

以1,4-丁二醇、丙烯酸为原料,对甲苯磺酸为催化剂,对苯二酚为阻聚剂,采用真空无溶剂直接酯化法合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯。探讨了催化剂、反应时间和温度以及酸醇比(丙烯酸与1,4-丁二醇摩尔比)对酯化反应的影响。结果表明,最佳的酯化反应条件为:丙烯酸/1,4-丁二醇为3,催化剂用量(占原料总质量,%)为0.5%,阻聚剂质量分数(占原料总质量,%)为0.25%,反应时间为8 h,反应温度为75⁸0℃。在此条件下,产物为淡黄色透明油状液体,收率可达80%。     

无溶剂体系中合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯

以1,4-丁二醇、丙烯酸为原料,对甲苯磺酸为催化剂,对苯二酚为阻聚剂,采用真空无溶剂直接酯化法合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯。探讨了催化剂、反应时间和温度以及酸醇比(丙烯酸与1,4-丁二醇摩尔比)对酯化反应的影响。结果表明,最佳的酯化反应条件为:丙烯酸/1,4-丁二醇为3,催化剂用量(占原料总质量,%)为0.5%,阻聚剂质量分数(占原料总质量,%)为0.25%,反应时间为8 h,反应温度为75~80℃。在此条件下,产物为淡黄色透明油状液体,收率可达80%。     

1,4-丁二醇提取玉米芯木质素的研究

以1,4-丁二醇为溶剂提取玉米芯中的木质素,考察了反应温度、原料／溶剂固液比（g/mL）、1,4-丁二醇的质量分数、反应时间等因素对木质素收率的影响。最佳萃取条件为：反应温度200℃,固液比（g／mL）1：10,1,4-丁二醇的质量分数90％,反应时间1h,以少量硫酸作为催化剂,木质素收率37．03％。红外光谱分析结果表明,1,4．T-醇提取的玉米芯木质素较好地保存了木质素原有结构。     

不同介质中Ni-La2O3/SiO2-Al2O3催化剂稳定性研究

采用浸渍法制备Ni-La2O3/SiO2-Al2O3催化剂,选用四氢呋喃(THF)、γ-丁内酯(GBL)、1,4-丁二醇(BDO)、水(H2O)等常用溶剂作为介质对催化剂进行溶剂热处理,通过XRD、TG、H2-TPR手段对催化剂进行表征。结果表明,不同介质中催化剂活性组分发生不同程度的晶粒尺寸长大。经GBL处理过的催化剂Ni晶粒尺寸长大最明显,H2O处理次之,而THF的影响最小。     

SO4^2-／MxOy固体超强酸催化合成吡咯烷的研究

以SO4^2-／MxOy型固体超强酸为催化剂合成吡咯烷,考察了反应温度、进料速度、反应物配比对反应的影响。结果表明：反应温度为240℃,进料速度为125mL／min,1,4-丁二醇和30％氨水的摩尔比为1：2．5时效果最佳,吡咯烷的产率可达79．5％,该合成工艺应用固体超强酸催化剂具有催化活性高、催化速率快、化学稳定性好、无环境污染等优点。     

PBT树脂合成中催化剂性能的研究

以对苯二甲酸(PTA)和1,4-丁二醇(BD)为原料,采用直接酯化法合成聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT);比较了钛酸四异丙酯(TPT)、钛酸四丁酯(TBT)以及自制的复合催化剂(TY)3种催化剂的催化活性;讨论了催化剂类型及其用量对酯化速率、酯化率、四氢呋喃(THF)生成量、聚合反应速率和PBT物理性能的影响。结果表明:在催化剂加入量(相对于PTA催化剂的Ti含量)为200～600μg/g时,TY,TPT和TBT催化剂的酯化率均能达到90%,TY催化剂较TPT和TBT能有效地提高酯化反应和聚合反应的速率,并能减少THF的生成量;采用TY催化剂,酯化率达95%,THF生成量降低20%～40%,聚合速度提高30%～50%,得到的PBT特性黏数达到0.880 dL/g,产品色相L值最高为79.19,b值最低为0.23;TY催化剂的催化活性较TBT和TPT高,而TBT催化剂稍优于TPT催化剂。     

TiO_2负载磷钨酸催化合成1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、十八醇为主要原料,合成出一种双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠.此化合物的合成由两步酯化以及一步磺化反应组成,双酯化反应采用TiO_2负载磷钨酸(PW_)12)/TiO_2)为催化剂.通过正交实验确定了1,4-丁二醇双马来酸十八醇双酯合成的优化反应条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸单酯)∶n(十八醇)=1.00∶2.20,催化剂用量ω(PW_(12)/TiO_2)=1.5%,反应温度150 ℃,反应8 h,酯化率达到95.8%,产率为82.4%.通过正交实验确定了磺化反应的优化条件为:双酯与NaHSO_3物质的量比1.00∶3.00;反应4 h;反应温度90 ℃;催化剂(CTAB)用量1.5%,磺化率达到92.7%,产率为74.9%.     

一锅法合成4-溴丁基乙酸酯

以1,4-丁二醇、氢溴酸(48%)和冰醋酸为原料,在带水剂的作用下一锅法合成了4-溴丁基乙酸酯。考察了带水剂类型及追加冰醋酸或醋酸酐量对产率的影响,并通过气质联用对粗产品进行了分析测定,推断其反应机理。结果表明,较适宜的合成条件为1,4-丁二醇0.21 mol,1,4-丁二醇∶氢溴酸(48%)∶醋酸摩尔比为1∶1∶1.3,在带水剂甲苯(21 mL)的作用下,反应2.5 h,反应结束前1 h追加0.01 mol醋酸酐,合成效果最好,产率可达到91.2%,反应主要副产1,4-二溴丁烷、4-溴-1-丁醇、四氢呋喃和1,4-丁二醇二乙酸酯。     

Selective Hydrogenation of Biomass-Derived Succinic Acid: Reaction Network and Kinetics

The conversion of bio-based succinic acid (SA) to the value-added chemicals 1,4-butanediol (BDO), γ-butyrolactone (GBL), and tetrahydrofuran (THF) can replace the corresponding petrochemical production routes to achieve a sustainable process. The reaction network for aqueous-phase catalytic hydrogenation of succinic acid over a supported Re-Pd catalyst was identified and the reaction kinetics was determined. With the developed kinetic model, the composition of the product mixture regarding the desired products (BDO, GBL, THF) can be described as a function of educt concentration, temperature, and pressure. The maximum BDO yield was achieved at high pressure and low temperature, while low pressure and high temperature favored GBL and THF production.     

SiO_2负载磷钨酸催化合成1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、十八醇为主要原料,合成出一种双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠。此化合物的合成由两步酯化以及一步磺化反应组成,双酯化反应采用SiO2负载磷钨酸(PW12/SiO2)为催化剂。通过正交实验确定了1,4-丁二醇双马来酸十八醇双酯合成的优化反应条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸单酯):n(十八醇)=1.00:2.20,催化剂用量1.5%,反应温度150℃,反应8h,酯化率达到97.2%,产率为84.9%。磺化反应的条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸双酯):n(NaHSO3)=1.00:3.00;反应4h;反应温度90℃;催化剂(CTAB)用量1.5%,磺化率达到92.7%,产率为74.9%。在25℃水溶液中测得该表面活性剂的表面张力γcmc为41.9mN/m,CMC为7.2×10-5mol/L。表明该表面活性剂具有很低的临界胶束浓度。