乙烯线性齐聚的研究 Ⅰ.锆催化下合成直链低碳α-烯烃

在低压下用两种均相络合催化剂体系进行了乙烯齐聚制备直链低碳α-烯烃的研究,二元体系催化剂由ZrCl_4和(CH_5)_3Al_2Cl_3组成,三元体系催化剂由上述二元体系及少量n-C_4H_9ONa组成。从反应温度、Al/Zr和n-C_4H_9ONa/Zr对齐聚反应和产物分布影响看,三元体系催化剂的性能大大优于二元体系催化剂,其最高催化活性在90℃、反应2小时可达到1293.5g/g Zr·h,齐聚产物中C_4—C_10的选择性为80%,其线性率为84%,ZrCl_4,n-C_4H_9ONa在环己烷中的红外光谱指出,在三元体系中存在着(n-C_4H_90)_nZrCl_(4—n)(n=1—4)结构。     

芳氧基锆系催化剂催化乙烯齐聚与Friedel-Crafts烷基化的串联反应

从锆系催化剂的结构修饰出发,合成了一系列具有Zr(OAr)nCl4-n·m Ar OH(n=1~4,m=0~7)结构的芳氧基锆系催化剂,并研究了锆酚配比及游离Ar OH含量等对乙烯齐聚行为的影响.结果表明,Zr(OPh)3Cl·m Ph OH/TEA/Et Al Cl2催化体系具有较高的齐聚催化活性[6.8×104g/(mol Zr·h)],所得产物主要为C4~C24的α-烯烃,无高聚物生成.研究发现,游离酚的存在对体系的催化性能有较大影响.该系列芳氧基锆系催化剂可催化乙烯齐聚与Friedel-Crafts烷基化的串联反应,即齐聚反应产物α-烯烃与甲苯溶剂发生烷基化反应而生成多取代芳香烃,压力越大烷基化反应程度越高.     

新型高效Br?nsted酸性离子液体催化剂体系催化烯烃齐聚反应（英文）

烯烃齐聚是重要的化工反应之一,是指低碳烯烃在催化剂存在下发生聚合反应,生成一个或多个单体重复相连的化合物过程.烯烃齐聚反应是一种碳链增长过程,是生成线性α-烯烃的重要过程.齐聚反应主要生成单体的二聚、三聚、四聚或五聚物等低聚体,发生反应的单体主要是低碳烯烃如乙烯、丙烯、正丁烯和异丁烯等.烯烃齐聚产物应用十分广泛,可以用于合成环境友好的液体燃料、长链烷烃润滑油、表面活性剂、增塑剂、汽油柴油添加剂等重要化工产品,同时齐聚产物本身亦是重要的化工中间体和化学试剂.烯烃齐聚反应研究的重点内容是开发新颖高效的催化剂,以满足不同需要,而应用Br?nsted酸性功能化离子液体作为催化剂用于齐聚反应的报道较少.本文考察了新型高效催化剂体系(Br?nsted酸性离子液体作为主催化剂,三辛基甲基氯化铵作为助剂)对烯烃齐聚反应的催化性能.合成的Br?nsted酸性离子液体通过红外光谱、紫外可见光谱、~1H核磁共振和~(13)C核磁共振等进行系列表征,并进一步分析其结构与酸度的关系.结果表明,在相同的反应条件下,Br?nsted酸性离子液体[HIMBs]HSO_4对烯烃齐聚反应具有最好的催化活性.本文考察了不同离子液体、离子液体用量、不同助剂、助剂用量、反应时间、反应压力、反应温度和不同溶剂等因素对反应的影响,得到了最佳反应条件:催化剂体系为[HIMBs]HSO_4与三辛基甲基氯化铵,[HIMBs]HSO4/异丁烯摩尔比为25%,[HIMBs]HSO_4/助剂(三辛基甲基氯化铵)摩尔比为20:1,140 ℃,8 h,反应起始压力为2.0 MPa,无添加溶剂(离子液体本身作催化剂和溶剂).在最佳反应条件下对反应物进行了拓展,并研究了催化剂体系的循环使用情况.在最佳反应条件下,异丁烯齐聚反应中反应物转化率为83.21%,三聚物选择性高达35.80%,二聚物选择性为52.02%,四聚物选择性为3.14%.结果表明,本文提出的催化剂体系对烯烃齐聚反应具有较好的催化性能.同时,催化剂体系可以通过静置分层与产物分离,并进行循环使用.根据以往的报道和反应产物分布,推测了烯烃齐聚反应机理.烯烃齐聚反应为酸催化反应,生成碳正离子中间体进行碳链增长,生成齐聚产物.     

新型高效 Br(o)nsted 酸性离子液体催化剂体系催化烯烃齐聚反应

烯烃齐聚是重要的化工反应之一, 是指低碳烯烃在催化剂存在下发生聚合反应, 生成一个或多个单体重复相连的化合物过程. 烯烃齐聚反应是一种碳链增长过程, 是生成线性α-烯烃的重要过程. 齐聚反应主要生成单体的二聚、三聚、四聚或五聚物等低聚体, 发生反应的单体主要是低碳烯烃如乙烯、丙烯、正丁烯和异丁烯等. 烯烃齐聚产物应用十分广泛, 可以用于合成环境友好的液体燃料、长链烷烃润滑油、表面活性剂、增塑剂、汽油柴油添加剂等重要化工产品, 同时齐聚产物本身亦是重要的化工中间体和化学试剂. 烯烃齐聚反应研究的重点内容是开发新颖高效的催化剂, 以满足不同需要, 而应用 Br(o)nsted 酸性功能化离子液体作为催化剂用于齐聚反应的报道较少.本文考察了新型高效催化剂体系 (Br(o)nsted 酸性离子液体作为主催化剂, 三辛基甲基氯化铵作为助剂) 对烯烃齐聚反应的催化性能. 合成的 Br(o)nsted 酸性离子液体通过红外光谱、紫外可见光谱、1H 核磁共振和13C 核磁共振等进行系列表征,并进一步分析其结构与酸度的关系. 结果表明, 在相同的反应条件下, Br(o)nsted 酸性离子液体[HIMBs]HSO4对烯烃齐聚反应具有最好的催化活性. 本文考察了不同离子液体、离子液体用量、不同助剂、助剂用量、反应时间、反应压力、反应温度和不同溶剂等因素对反应的影响, 得到了最佳反应条件: 催化剂体系为[HIMBs]HSO4与三辛基甲基氯化铵, [HIMBs]HSO4/异丁烯摩尔比为25%, [HIMBs]HSO4/助剂 (三辛基甲基氯化铵)摩尔比为20:1 , 140 ℃, 8 h, 反应起始压力为2.0 MPa, 无添加溶剂 (离子液体本身作催化剂和溶剂). 在最佳反应条件下对反应物进行了拓展, 并研究了催化剂体系的循环使用情况. 在最佳反应条件下, 异丁烯齐聚反应中反应物转化率为 83.21%, 三聚物选择性高达 35.80%, 二聚物选择性为52.02%, 四聚物选择性为 3.14%. 结果表明, 本文提出的催化剂体系对烯烃齐聚反应具有较好的催化性能. 同时, 催化剂体系可以通过静置分层与产物分离, 并进行循环使用. 根据以往的报道和反应产物分布, 推测了烯烃齐聚反应机理. 烯烃齐聚反应为酸催化反应, 生成碳正离子中间体进行碳链增长, 生成齐聚产物.     

n-C_3H_7I和i-C_3H_7I的激光裂解

Wilson等人曾研究过碘代烷在266nm的激光光解RI→R+I＊(~2P_(1/2))(1)RI→R+I(~2P_(3/2))(2)由于他们所用的光解产物谱仪不能改变产物的检测方向,因而对C_2H_5I,n-C_3H_7I和i-C_3H_7I的光解通道(1)和(2)在飞行时间(TOF)谱上的分离没有成功。我们用束源可转动的分子束激光裂解产物谱仪(飞行距离531mm)研究了CH_3I和C_2H_5I在248nm的激光裂解后,又分别对n-C_3H_7I和i-C_3H_7I进行研究,并实现了I＊(~2P_(1/2))和I(~2P_(3/2))光解通道在TOF谱上的分离,测得光解通道比见表1。     

无定形硅铝催化生物质热裂解气齐聚合成汽油的特性

选取无定形硅铝(ASA)作为生物质热裂解气齐聚反应催化剂,分析了齐聚反应前后ASA的织构性质、酸性和积碳行为的变化规律,并在固定床反应器中评价了ASA在不同反应条件(100~320℃,2.0~4.0MPa)下的齐聚反应性能.结果表明,在不同齐聚反应条件下ASA均有不同程度的酸性损失和积碳,L酸位量损失随着温度升高呈现先降低后增加的趋势,在280℃达到最低;压力的升高则有利于降低L酸位量的损失.催化剂积碳量变化与L酸位量变化趋势一致.在反应过程中,低碳烯烃转化率和汽油段产物收率随着温度和压力的升高逐渐增大,在4.0 MPa,280℃反应条件下达到最优,其乙烯、丙烯和丁烯的反应转化率分别为19.2%,37.3%和58.7%,汽油段产物收率(摩尔分数)为22.9%,C_5~+的烯烃类选择性可达73.5%.     

辅酶B_(12)模型化合物的研究——Ⅰ.双水杨醛缩乙二亚胺烷基钴(Ⅲ)配合物Co-C键的性质

本工作合成、表征了一系列辅酶B_(12)模型化合物RCo(Salen)L,其中R=CH_3,C_2H_5,n和i-C_3H_7,n和i-C_4H_9,研究了上述配合物固体和溶液的Co-C键稳定性,结果表明:固体配合物Co-C键断裂的温度受烷基位阻影响,它们具有以下顺序:CH_3>C_2H_5>n-C_3H_7≈n-C_4H_9≈i-C_4H_9≈i-C_3H_7.此外还确定了影响配合物Co-C键在溶液中稳定性的因素.     

树枝状钴催化剂的合成及催化乙烯齐聚性能

以1,8-辛二胺为核的1.0代(1.0G)树枝状分子、水杨醛和六水氯化钴为原料,依次通过席夫碱反应和配位反应合成了一种新型树枝状水杨醛亚胺配体和钴催化剂;并对目标产物进行FT-IR、UV、1H NMR和MS表征,证实其合成产物的结构与理论结构相符。考察了助催化剂种类、溶剂种类、反应条件及金属活性中心对乙烯齐聚性能的影响。结果表明,当以一氯二乙基铝(Et2Al Cl)为助催化剂、甲苯为溶剂时,催化剂具有良好的催化乙烯齐聚性能,并在反应温度为25℃、Al/Co摩尔比为1500、压力为1.0MPa、时间为0.5h时,催化活性达到6.84×10~5g/(mol Co·h),齐聚产物中C_8及C_8以上的烯烃含量为52.77%。     

NiSO/r-Al2O3对低级烯烃齐聚反应的催化作用

用ＮａＯＨ和ＣＯ中毒法，ＥＳＲ检测等方法研究了ＮｉＳＯ４／ｒ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上乙烯，丙烯和１－丁烯齐聚反应的催化作用。结果表明：催化剂的酸性对烯烃的齐聚反应起重要作用，并且反应活性主要与Ｈｏ≤－３．０的酸中心有关；乙烯二聚反应是通过配位催化进行的，其活性中心是Ｎｉ＋，丙烯聚是Ｎｉ＋上的配位催化和酸催化进行的，而１－丁烯齐聚则是通过酸催化机理进行。     

Kaminsky型催化剂催化乙烯环齐聚反应的研究

研究发现Cp~2ZrL~2(L=Cl,Me,OC~6H~4-p-Me)/EAO(乙基铝氧烷)可同步催化乙烯齐聚-环化反应,不仅给出链状烯烃,而且生成环状剂聚物－－亚甲基环戊烷。环状齐聚物的选择性取决于主催化剂的结构和浓度,反应介质,预反应温度和反应温度,反应时间,Al/Zr比及烷基铝水解程度等因素,加入碱性第三组分对催化活性和选择性亦有一定影响。在优化反应条件下,亚甲基环戊烷的选择性达到37%。     

Kaminsky型催化剂催化乙烯环齐聚反应的研究

研究发现Cp~2ZrL~2(L=Cl,Me,OC~6H~4-p-Me)/EAO(乙基铝氧烷)可同步催化乙烯齐聚-环化反应,不仅给出链状烯烃,而且生成环状剂聚物－－亚甲基环戊烷。环状齐聚物的选择性取决于主催化剂的结构和浓度,反应介质,预反应温度和反应温度,反应时间,Al/Zr比及烷基铝水解程度等因素,加入碱性第三组分对催化活性和选择性亦有一定影响。在优化反应条件下,亚甲基环戊烷的选择性达到37%。     

半纤维素改性HZSM-5分子筛上丁烯齐聚反应研究

以半纤维素为添加剂对HZSM-5分子筛进行改性,采用XRD、SEM、N2物理吸附-脱附、NH_3-TPD及Py-FTIR手段对其形貌、织构、酸性进行研究。并以丁烯齐聚为探针反应,考察半纤维素改性HZSM-5分子筛对低碳烯烃齐聚的催化能力。结果表明,当半纤维素质量分数为1.6%时,改性分子筛的比表面积、介孔体积最大,酸性最强,催化丁烯齐聚反应表现出了明显的优势,反应140 h转化率仍维持在80%左右,且三聚、四聚产物最多,柴油组分选择性最高。     

有机钛化学 Ⅲ.1,5-环辛二烯的钛催化均相氢化

本文研究了一系列有机钛化合物(R-C_5H_4)_2TiCl_2(R=H,CH_3,C_2H_5,n-C_3H_7,CH_2-CHCH_2,CH_3CH-CHCH_2,CH_3OCH_2CH_2,C_2H_5OCH_2CH_2,cyclo-C_6H_(11)等)和还原剂((i-Bu)_3Al,LiAlH_4,i-C_3H_7MgBr)组成的低价钛催化体系对1,5-环辛二烯的均相催化氢化反应。结果表明,低价钛催化体系在温和条件下具有较好的催化活性,氢化时还同时发生异构化反应。并讨论茂环上取代基对反应的影响及催化机理。     

六氟代戊二酮合镍/乙氧基二乙基铝催化丙烯的线性齐聚

丙烯二聚和齐聚生成高碳直链烯烃的研究已经引起人们的注意.Keim使用单组份催化剂六氟代戊二酮、1,5-环辛二烯镍络合物、Jones使用双组份催化剂β-戊二酮合镍/乙氧基二乙基铝、作者使用六氟代戊二酮合镍/三异丁基铝催化丙烯齐聚反应,都得到了直链烯烃含量较高的丙烯齐聚物.但是,上述各体系的催化剂活性相差很大.本文简要报道以甲苯为溶剂,六氟代戊二酮合镍/乙氧基二乙基铝〔简称(Hfacac)_2Ni/Et_2AlOEt〕为催化剂的丙烯齐聚反应的规律.     

双核水杨醛亚胺铁系催化剂的合成及对乙烯齐聚催化性能的研究

以1.0代(1.0G)树枝状大分子、水杨醛和FeCl_2·4H_2O为原料,依次经过希夫碱反应和络合反应合成了一种双核水杨醛亚胺铁系催化剂。FT-IR、1 H NMR、UV和MS证实合成产物的结构与理论结构相符。以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,考察了溶剂种类、反应温度、反应压力、Al/Fe摩尔比及金属活性中心种类对催化体系催化乙烯齐聚性能的影响。结果表明,当以甲苯为溶剂,聚合时间为30min,反应温度为15℃、反应压力为0.5MPa、Al/Fe摩尔比为1000时,该双核水杨醛亚胺铁系催化剂的活性可达1.14×10~5g/(mol Fe·h),齐聚产物中C_4及C_6烯烃含量高达90%以上。     

丁烯-2在HZSM-5分子筛上的齐聚反应

在温度为210~300℃、压力为3~5 MPa、LHSV为0.5~1.5 h-1的条件下,用连续固定床反应器,考察了丁烯-2在HZSM-5上的齐聚反应.结果表明:丁烯-2在HZSM-5分子筛上的反应类型和产物中高碳烯烃的含量与温度、压力及空速有关.反应温度在300℃以下,反应产物主要是烯烃,其结构显示择形催化的特点.HZSM-5分子筛的酸性对齐聚反应的活性和选择性有一定影响,低硅铝比的HZSM-5有较高的活性和高碳烯烃的选择性.     

全氟丙烯的齐聚反应

本文综述了氟离子和π-二芳烃铬(0)催化齐聚全氟丙烯的反应。当以氟离子为催化剂时,得到二种二聚体(D-1和D-2)和三种三聚体(T-1,T-2和T-3)的混合物;当以π-二芳烃铬(0)为催化剂时,除生成二聚体(D-1和D-2)和三聚体(T-2和T-3)外,还得到二种脱氟三聚体T-4和T-4′。本文分别讨论了上述两类反应的机理。     

含希土乙酰基丙酮配合物的均相催化体系催化丙烯齐聚反应的研究 Ⅰ.不同希土催化性能的比较和反应条件的影响

研究了十个希土元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy,Ho、Er、Yb)的乙酰基丙酮配合物与三苯基膦、倍半氯乙基铝组成的均相体系对丙烯齐聚反应的催化性能,齐聚反应以二聚为主,二聚选择性一般在90％左右,二聚物的线性率均在32％左右。这三元体系的催化活性受PPh_3或Et_3Al_2Cl_3用量的影响很大,在最佳P/RE或Al_2/RE时,活性出现峰值。还考察了不同反应温度和不同反应时间下齐聚反应的结果。比较不同希土的乙酰基丙酮配合物,催化活性随希土元素的原子序数呈周期性的变化;前后两个周期的活性最高点分别出现在Pr和Dy处,最低点在Sm和Ho处。当反应条件为60℃,1.5h,Pr/RE=30,Dy/RE=25,P/RE=3.7时,Pr和Dy的二聚活性分别为1004和1261mol丙烯/(molRE·h)。     

Ni/γ-Al_2O_3催化剂上丙烯齐聚反应研究——Ⅰ.性能研究和机理初探

丙烯齐聚产物,特别是三、四聚产物是合成洗涤剂、增塑剂、表面活性剂、润滑油添加剂等精细化工产品的重要原料。目前,工业上该反应主要采用美国UOP公司开发的固体磷酸催化剂。该催化剂的主要缺点是易泥化结块,堵塞管道。故开发新型丙烯齐聚催化剂并进行相应的理论研究具有重要意义。1984年,美国专利报导了用镍盐负载在γ-Al_2O_3上的催化剂,用于烯烃二聚具有较高的催化活性,但将其用于低碳烯烃三、四聚反应的研究尚未见到。本文考察了Ni/γ-Al_2O_3催化剂用于丙烯三、四聚反应的催化性能,并初步探讨了其催化反应机理。     

硅沸石—2在合成气制低碳烯烃中的催化作用

在n-C_4H_11N-Na_2O-SiO_2-H_2O体系中,首次用正丁胺为模板剂合成了silicalite-2(硅沸石-2)。Silicalite-2在合成气制烯烃反应中作为活性组份载体对产物C_—C_4烯烃具有较高的选择性;改变合成条件可使silicalite-2X射线衍射图谱中2θ=8.7°,23.0°两峰的峰强比发生规律性变化,而峰强比值的改变将引起催化性能变化。负载铁、钾的silicalite-2催化剂用于一氧化碳加氢合成低碳烯烃反应,在反应温度250℃、空速200h~(?)、CO/H_2摩尔比为1的条件下,产物中C_2—C_4烯烃选择性可达65%。