烯醛缩合Prins反应催化剂技术专利分析

为掌握烯醛缩合Prins反应催化技术的发展现状，厘清相关专利技术的发展脉络、研发热点，进一步促进精细化工中间体制备绿色清洁工艺的开发。采用IncoPat专利检索与分析平台，在全球范围检索与分析了烯醛缩合Prins中间体合成反应技术相关专利的申请趋势、生命周期、申请布局、申请人情况及专利技术分支；在此基础上，对该反应用催化剂专利进行分析，归纳了该反应的催化剂类别，展示了催化剂技术演进路线，同时对该反应用催化剂技术专利的重点申请人进行了分析。分析结果表明；全球烯醛缩合PRINS反应技术在近五年出现高峰期；专利申请主要来源于中国、日本、美国和英国；该反应专利的技术分支主要包括合成化工中间体、药物中间体和香料；该反应用催化剂主要包括液体酸催化剂、固体酸催化剂、固体碱催化剂等；该反应催化剂技术专利的主要申请人中，国内的中科院和中石化上海石化研究院具有较强的技术实力。通过分析，为我国相关技术企业提供信息支持，为国内相关技术领域制定专利战略提供参考。     

合成双酚A催化剂研究新进展

介绍了用于合成双酚A催化剂离子交换树脂的改性、固体酸催化剂,包括分子筛、杂多酸、自主合成固体酸以及离子液体等新型催化剂;分析比较了它们的催化效果;评述了介孔分子筛、杂多酸、离子液体等催化剂的催化性能和存在的问题,并对未来催化剂的发展提出了建议。     

芳烃长链烷基化催化工艺研究进展

芳烃长链烷基化是一类重要的有机合成反应，在化工生产中具有广泛的应用价值。传统催化工艺所采用的氢氟酸等催化剂具有高腐蚀、高污染的特点，难以满足化工行业环境友好的发展需求。本文指出固体酸、离子液体两大类催化剂是实现该工艺绿色化转型的关键所在，并综述了固体酸、离子液体两大催化体系的研究成果、应用现状及主要技术问题。研究表明二者对于芳烃长链烷基化均具有较高的活性及选择性，以固体酸为催化剂的Detal工艺已然实现工业化生产。但目前两种催化剂均存在易失活的问题，且Detal工艺的运行成本较高，因而未来需开展有关研究提高催化剂的稳定性、降低工艺的能耗及物耗以缩减运行成本。     

BrФnsted-Lewis双酸性离子液体的合成与应用

BrФnsted-Lewis双酸性离子液体同时具备B酸性和L酸性,是融合双酸性固体酸与离子液体的特征发展起来的一类新型催化剂。本文综述了近年来B-L双酸性离子液体的合成、表征及催化剂应用等方面的进展,在此基础上,总结出B-L双酸性离子液体的三个特征。其一,利用一种催化剂就可以催化分别需要B酸和L酸催化的分步反应,使反应一锅化,简洁可控。其二,B酸性和L酸性之间存在相互增强的协同作用,使其具有更好的催化性能,或可提高反应转化率或产物选择性。其三,液体催化剂在传质和扩散等方面均优于双酸性固体酸。上述特征使B-L双酸性离子液体替代并超越传统酸性催化剂成为可能,在工业应用中显示良好的发展前景。     

合成水杨酸酯的催化剂研究进展

综述了一类重要的精细化工产品—水杨酸酯的合成反应催化剂研究进展。介绍了混合酸类催化剂、固体磺酸类催化剂、Lewis酸类催化剂、杂多酸类催化剂、超强酸类催化剂和离子交换树脂类催化剂对水杨酸酯合成反应催化效果及特点。结果表明,固载超强酸、固载杂多酸、固载Lewis酸等固体酸催化剂具有催化活性高、反应选择性好、原子经济性好、产品后处理简单、可以回收重复使用等优点,显示出很好的应用前景。     

酯化反应中离子液体结构与催化性能的关系

综述了近几年离子液体作为催化剂在酯的合成方面的研究进展、反应机理及离子液体结构与催化性能的关系等,比较了离子液体催化剂与传统催化剂在酯化反应中的性能,概述了不同种类离子液体在催化酯化反应中的应用,对离子液体催化酯的研究方向进行了展望。     

阿司匹林合成催化剂研究进展

通过对硫酸、草酸、柠檬酸、磷酸氢盐、对甲苯磺酸、硫酸氢钠、氨基磺酸、三氯稀土、活性炭固载AlCl3、固体超强酸、膨润土负载型固体酸、负载型杂多酸、碳酸盐、氢氧化钾、乙酸钠、苯甲酸钠、吡啶、维生素C、酸性离子液体、脱铝改性Y分子筛、分子碘、六氢吡啶、氧化锌或氧化钙等21种不同催化剂催化合成阿司匹林实验结果的分析比较发现：酸性催化剂催化时合成阿司匹林的收率高于碱性催化剂催化；膨润土负载型固体酸，负载型杂多酸具有较高的实际应用价值；采用超声、微波等强化手段能明显加快反应速度。     

芳烃烷基化催化剂的研究进展

传统芳烃烷基化催化剂存在缺陷,目前对可用于催化芳烃烷基化反应的新型催化剂的研究主要有固体酸和离子液体两个方向,其中固体酸催化剂中,研究较多的有分子筛、杂多酸、金属氧化物固体超强酸等。用于芳烃烷基化反应的离子液体催化剂主要有卤代金属和叔胺盐类、咪唑类及吡啶类组成的离子液体等。新型芳烃烷基化催化剂相比传统催化剂具有环境友好、可再生以及易与原料分离等优点,但由于其制备成本较高、易失活、循环使用寿命较短等原因,工业应用仍面临着许多困难与挑战。     

芳烃烷基化催化剂的研究进展

传统芳烃烷基化催化剂存在缺陷,目前对可用于催化芳烃烷基化反应的新型催化剂的研究主要有固体酸和离子液体两个方向,其中固体酸催化剂中,研究较多的有分子筛、杂多酸、金属氧化物固体超强酸等。用于芳烃烷基化反应的离子液体催化剂主要有卤代金属和叔胺盐类、咪唑类及吡啶类组成的离子液体等。新型芳烃烷基化催化剂相比传统催化剂具有环境友好、可再生以及易与原料分离等优点,但由于其制备成本较高、易失活、循环使用寿命较短等原因,工业应用仍面临着许多困难与挑战。     

酯交换法制备生物柴油的催化剂研究进展

在酯交换反应制备生物柴油的工艺过程中,可以选用的催化剂有酸/碱均相催化剂、生物酶催化剂和固体催化剂3大类.本文对这几类催化剂在该工艺过程中的应用情况进行介绍,并就各自的成本、活性、稳定性和可回收性等相关因素进行了对比分析,指出利用固体催化剂是该领域的发展方向,对固体催化剂的研究前景做出了展望.     

稀土固体催化剂在生物柴油合成中的应用研究进展

由于稀土元素具有独特的价电子构型,因而含有稀土元素的固体酸碱催化剂通常都具有独特的空间结构和催化性能。本文对稀土固体酸碱催化剂的种类及特点进行了综述,并对其在分别及同时催化酯化和酯交换反应合成生物柴油中的研究进展进行了详细论述;对各类稀土固体酸碱催化剂的优缺点进行了综合比较分析;对各类稀土固体酸碱催化剂具有不同催化活性和稳定性的内在影响原因进行了分析;着重介绍了稀土氧化物的催化反应机理;指出固体酸催化剂已成为经化学催化法合成生物柴油的新发展趋势,如何通过稀土元素掺杂来获得高活性和稳定性的固体酸催化剂,将是今后的一个重要研究方向。     

煤间接液化合成油技术研究现状及展望

发展煤炭间接液化技术是缓解我国油品短缺和促进煤炭清洁利用的有效途径。笔者综述了早期经典的费托合成机理如碳化物机理、CO插入机理、中间体缩聚机理,以及近期提出的C2活性物种机理、稀烃再吸附的碳化物理论、网络反应机理等,并指出各机理的合理性和局限性;论述了费托合成反应动力学模型如CO消耗速率动力学模型和详细动力学模型的特点和研究进展。CO消耗动力学模型不考虑碳链增长过程,可很好地预测CO转化率。详细动力学模型含有反应物消耗速率和产物分布信息,其可靠性依据费托合成反应机理。综述了工业上常用的铁基催化剂和钴基催化剂的特点以及在相变、催化机理等方面的研究进展,讨论了新型费托合成催化剂如复合型催化剂、多元金属催化剂和新型载体催化剂的研发进展;介绍了国内外煤间接液化工艺的发展历程,分析了工业化应用中存在的问题和改进方向,重点论述了我国山西煤化所和兖矿集团开发的煤间接液化工艺的特点和工艺流程。最后对未来费托合成反应机理、反应动力学、催化剂及煤间接液化工艺的研究重点和发展方向进行了展望。     

铂催化硅氢加成反应研究进展

硅氢加成反应是合成有机硅材料最重要的途径之一，铂催化剂作为其应用最广的催化剂，具有重要的意义。本文首先介绍了硅氢加成反应机理的研究现状；分析了聚合物长链段铂配合物、含多个铂原子铂簇化合物及N-杂环卡宾铂配合物均相铂催化剂的研究进展，致力于改善均相催化剂催化选择性差、催化活性难以控制等缺点；分别阐述了不同铂催化剂载体如无机二氧化硅、炭载体、金属氧化物、有机高分子、固载液等作为铂催化剂载体的优点，负载铂催化剂具有可回收、产物选择性好的优点，有效解决了工业上铂损失的问题；最后对铂催化硅氢加成反应的发展趋势进行了展望分析，铂负载能力的提高、铂负载催化剂的分离、硅氢加成反应的原理、催化范围的扩大等均是今后研究的重要方向。     

环保增塑剂——柠檬酸三丁酯催化合成的研究概况

本文评述了无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的催化合成研究概况及其开发前景，探讨了不同催化剂，包括改性SO4^2-／MxOy型固体超强酸，杂多酸催化剂，无机盐及其他固体酸催化剂对催化合成柠檬酸三丁酯反应的影响。     

催化热解生物质生成左旋葡聚糖酮的研究进展

左旋葡聚糖酮（LGO）在有机合成领域有巨大的应用价值，快速热解生物质制取左旋葡聚糖酮是生物质能开发与利用的研究热点。目前LGO的应用主要受到其产量的限制：一是没有较好的化学合成方法，二是常规热解生物质得到的产物中左旋葡聚糖酮的含量极低，使得LGO难以大量生产。催化热解可以显著提高左旋葡聚糖酮的产率，目前用于催化热解生物质制取左旋葡聚糖酮的各类催化剂，包括液体酸、固体酸、金属氯化物、离子液体等均取得了一定的成果，但效果差异明显，因此分析了不同催化剂间的优势与劣势，并对以后的工作进行了展望。     

Research progress of catalytic pyrolysis of biomass to yield levoglucosenone

Levoglucosenone (LGO) has great applicable value in the field of organic synthesis. The rapid pyrolysis of biomass to produce LGO is a research hotspot in the development and utilization of biomass energy. The application of LGO is mainly limited by its yield: first, it is difficult to prepare LGO by chemical synthesis, and second, the content of LGO in the products obtained by conventional pyrolysis biomass is extremely low, making LGO challenge to produce in large quantities. Catalytic pyrolysis can significantly increase the yield of LGO. Currently, various catalysts which used to prepare LGO, including liquid acid, solid acid, metal chloride and ionic liquid, have achieved evident results, but the effects are individually different. The difference in catalytic effect of various catalysts are analyzed, and a brief conclusion for the challenge in this topic is provided.     

煤制天然气甲烷化催化剂及机理的研究进展

煤制天然气技术是将高碳能源转化为富氢、低碳能源的有效途径,发展以煤为原料、将合成气通过甲烷化反应制备天然气是今后煤清洁利用的重要途径。介绍了国内外煤制天然气的研究现状和甲烷化反应在煤制天然气中的应用。阐述了近年来CO、CO₂甲烷化催化剂中几种常见的氧化物负载型Ni基催化剂载体(Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、TiO₂)和催化剂助剂的制备方法以及化学结构特点,分析了一些新型催化剂载体（MWCNT、SiC、LaFeO₃）、贵金属催化剂、非晶态合金催化剂、钙钛矿催化剂的研究现状和制备方法对催化剂催化性能的影响。分别对因高温烧结、催化剂中毒和催化剂积炭在工业上引起的甲烷化催化剂失活进行分析,并提出催化剂的改进方法。阐述CO甲烷化反应的次甲基机理、表面碳机理和变换-甲院化反应机理;近年来CO₂甲烷化反应机理尽管一直存在分歧,但在催化过程中生成含碳中间物种的理论已被认同。今后甲烷化催化剂的研究方向包括开发新型甲烷化催化剂（低温催化剂、催化剂掺杂改性）、新型复合载体、抗硫催化剂（钼、钨催化剂）以及开发甲烷化新工艺和进一步深入探索甲烷化反应机理。     

适用于丙烯二聚反应非均相催化剂的研究进展

丙烯二聚反应是生产4-甲基-1-戊烯、1-己烯等端碳烯烃的重要手段,其产物可作为特种高分子材料单体、汽油添加剂和化工有机中间体,关键技术在于高效催化剂的开发。非均相催化剂相比于均相催化剂因易回收、对环境污染小等优点受到了学者们的广泛关注。本文综述了丙烯二聚非均相催化剂的研究进展,依据固体碱催化剂与固体酸催化剂在丙烯二聚反应中不同的反应机理,比较了两者各自的优缺点。回顾了固体碱催化剂的发展历程及工业化应用,并以碱金属钾为例总结了反应机理。详细介绍了固体酸催化剂中的固体磷酸催化剂、分子筛催化剂和负载型过渡金属催化剂。针对固体碱催化剂制备条件苛刻等问题,提出了改善催化装置的新思路;针对固体酸催化剂选择性不足的劣势,指出了应该进一步完善机理,并合理设计酸性载体与过渡金属相结合的催化剂。     

负载碱催化剂在Prins反应中的应用

分别采用浸渍法和共沉淀法制备了负载金属氧化物的固体碱催化剂M_nO/Al₂O₃ (M=Na,K,Cs,Mg,Ca,Sr;n=1,2)和C-Cs₂O/Al₂O₃,测定了催化剂的碱量和pK_a值,分别采用CO₂-TPD、X射线衍射、N₂物理吸附表征了催化剂的物理化学性质。以异丁烯与多聚甲醛经Prins反应制备3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBO)为体系考察催化剂活性。结果表明,催化剂的碱性和结构直接影响其催化活性,采用共沉淀法制备的Cs₂O/Al₂O₃催化剂具有更强的碱性,表现出了优越的反应活性,甲醛的转化率和产物MBO的选择性分别为100.0%和86.0%。探讨了固体碱催化反应的机理,发现碱性位可以活化异丁烯的a-H,促进Prins反应。