分子筛催化剂催化合成聚甲氧基二甲醚

以甲醇、甲缩醛和三聚甲醛为原料,考察了分子筛孔道结构、晶粒粒径、酸性及反应体系对合成聚甲氧基二甲醚反应性能的影响,并筛选出最佳反应条件。结果表明,HMCM-22分子筛具有良好的催化性能。在最佳反应条件下,以甲醇与三聚甲醛为原料,DMM2~8的选择性为65.1%;而以甲缩醛和三聚甲醛为原料,DMM2~8的选择性则达到90.6%。NH3-TPD结果表明,弱酸位有利于三聚甲醛解聚为甲醛,中强酸位促进长链分子生成,而强酸位导致DMM为主要产物。     

大孔强酸性阳离子交换树脂催化甲缩醛和三聚甲醛合成聚甲醛二甲醚的研究

以大孔强酸性阳离子交换树脂(CT175)为催化剂,催化甲缩醛和三聚甲醛反应得到聚甲醛二甲醚(PODEn)。考察了催化剂种类、温度、时间、压力、催化剂用量、原料配比对反应的影响,并研究了催化剂的重复使用性能。结果表明,反应最佳条件为:m甲缩醛:m三聚甲醛=2.5:1,催化剂用量7.5wt%,温度90℃,时间0.5h,压力1.5MPa。在最优条件下,三聚甲醛的转化率达89.0%,PODE3-8的选择性为64.2%。催化剂重复使用20次后,催化活性无明显变化。     

多级孔HZSM-5分子筛的制备及其催化合成聚甲氧基二甲醚的性能

采用两步结晶法,用不同硅源铝源在无介孔模板剂的情况下,直接合成具有多级孔结构的ZSM-5分子筛;利用XRD、SEM、N₂吸附/脱附、Py-IR等技术对合成的多级孔ZSM-5分子筛结构、形貌、织构和酸性质进行表征,并考察其催化甲缩醛和三聚甲醛合成聚甲氧基二甲醚(PODE)的催化性能。结果表明：硅源铝源会影响分子筛结晶过程的晶体尺寸,粒径小的纳米粒更容易相互堆叠形成晶间孔隙;以正硅酸乙酯为硅源,分别以硝酸铝、偏铝酸钠和硫酸铝为铝源合成的3个多级孔ZSM-5分子筛具有较大的介孔体积和较高的B酸/L酸值,在催化合成PODE反应中表现出较好的催化性能;三者对三聚甲醛的转化率均达90%以上,对PODE_3~8选择性分别为62.22%、62.35%和62.12%。      

聚甲氧基二甲醚的合成及其物理化学性质表征

聚甲氧基二甲醚（H₃CO（CH₂O）_nCH₃, PODE_n或DMM_n, n ≥ 2）具有独特的物理化学性质;作为一种柴油添加剂,可以有效提高油品燃烧效率并达到节能减排的目的。首先合成了一系列聚合度n为2、3、4和5单一组分的聚甲氧基二甲醚,采用NMR、FT-IR、Raman和DFT计算等手段对每个聚甲氧基二甲醚单体的化学结构进行表征,并对其在298.15-323.15K温度的密度和黏度进行了测试。结果表明,聚甲氧基二甲醚的密度和黏度随着温度的升高而逐渐降低,随着聚合度的增加而逐渐升高。同时,聚甲氧基二甲醚PODE_n（n =2-5）的闪点和倾点以及溶解热和凝固热均随着聚合度的增加而提高。     

吡啶甲磺酸盐离子液体的固载化及其在聚甲醛二甲醚合成中的催化作用

采用键合法将吡啶甲磺酸盐离子液体负载在HZSM-5分子筛上,得到分子筛负载型离子液体催化剂,并将其用于聚甲醛二甲醚(PODEn)的合成。X射线衍射、红外光谱和N2吸附-脱附表征结果显示,吡啶甲磺酸盐离子液体较好地固载于分子筛上。用于催化合成PODEn时较适宜的反应条件为:离子液体负载量0.25 g、甲醇与三聚甲醛的物质的量比(即醇醛比)1.5、110℃、反应时间3 h,催化剂用量为总反应物质量的2.2%。缩合产物中柴油添加组分PODE3~8收率可达67.35%;与单纯离子液体或分子筛催化效果相比,PODE3~8收率得到提高。固载化离子液体易回收,可重复利用;当重复使用3次后,PODE3~8收率仍能达到45.62%。     

HZSM-5分子筛合成三聚甲醛

采用HZSM-5分子筛作为催化剂,研究了三聚甲醛合成过程中甲醛溶液浓度、反应温度和催化剂用量对甲醛转化率,三聚甲醛选择性,时空产率和副产物的时空产率影响,考察了不同硅铝比对三聚甲醛合成的影响。     

分子筛催化剂上甲醇与三聚甲醛缩合制聚甲醛二甲醚

对HY、HZSM-5、Hβ和HMCM-22分子筛催化剂上甲醇与三聚甲醛缩合制聚甲醛二甲醚（PODE_n或DMM_n）的反应性能进行了研究,考察了分子筛种类和酸性对产物分布的影响。结果显示,以酸性分子筛为催化剂,甲醇与三聚甲醛可缩合得到聚甲醛二甲醚。HY分子筛上反应产物主要为短链的甲缩醛（DMM）;HZSM-5和Hβ分子筛上产物以DMM₁~3为主,其柴油添加剂组分DMM₃~8的收率分别为6.40%和13.78%;HMCM-22分子筛为催化剂时,长链的聚合物收率明显增加,其柴油添加剂组分DMM₃~8的收率可以达到29.39%。NH₃-TPD表征结果表明催化剂表面的酸性对产物分布有着明显的影响：表面弱酸位有利于短链产物DMM的生成,而中等强度的表面酸性位则能促进柴油添加组分DMM₃~8的生成。     

等离子体法由二甲醚合成柴油添加剂

二甲氧基乙烷;制备;等离子体法由二甲醚合成柴油添加剂     

KIT-5负载离子液体催化甲缩醛和三聚甲醛合成聚甲醛二甲醚

采用包埋法将离子液体封装在分子筛KIT-5孔笼内,制备了四种负载型离子液体催化剂,用于甲缩醛和三聚甲醛合成聚甲醛二甲醚(PODE_n),研究了不同条件对三聚甲醛转化率和目标产物PODE_3-5选择性的影响。结果表明,催化合成PODEn的最佳反应条件为:反应时间2 h、100℃、甲缩醛与三聚甲醛物质的量比1.5、催化剂含量3%,在此条件下,四种催化剂均表现出了很好的催化效果。与离子液体催化剂相比,负载型催化剂的催化活性基本保持不变,而且性能稳定,可多次使用,具有一定的实用价值。     

不同前驱体制备的SO_4~(2-)/AC催化剂在二甲醚直接氧化合成聚甲氧基二甲醚中的反应性能

分别用硫酸、硫酸铵作为前驱体,活性炭(AC)作为载体,采用浸渍法制备了SO_4~(2-)/AC双功能催化剂(SO_4~(2-)离子和AC载体分别提供催化剂的酸性和氧化还原性),考察了其在二甲醚(DME)直接氧化合成聚甲氧基二甲醚(DMMx)反应中的催化性能。结果表明,不同前驱体制备的SO_4~(2-)/AC催化剂表现出显著的催化活性差异。40%H_2SO_4/AC催化剂具有较好的反应活性,DME转化率为8.4%,DMM1-2的选择性达到59.7%,并且没有COx的生成;而在40%(NH_4)_2SO_4/AC催化剂上,反应主要生成了COx,DMM选择性仅2.7%,且无DMM2生成。XRD、BET、NH_3-TPD及O_2-TPD-MS等表征结果显示,H_2SO_4/AC催化剂中适量的弱酸性位和氧化还原性位有利于DME直接氧化合成DMMx。经过SO_4~(2-)修饰的催化剂促进了O2在活性炭表面的活化;前驱体H_2SO_4的加入提高了催化剂表面的弱酸性位数量,而(NH_4)_2SO_4的引入却促使催化剂表面产生中强酸性位。     

Reaction Equilibrium and Kinetics of Synthesis of Polyoxymethylene Dimethyl Ethers from Formaldehyde and Methanol

Polyoxymethylene dimethyl ethers (PODE _n ) are environmentally friendly diesel fuel additives. They belong to alkyl ethers that could reduce solid particulate matter formation and emissions of carbon monoxide and nitrogen oxide when added into diesel fuels. This work aimed to researching chemical equilibrium and reaction kinetics of the synthesis of polyoxymethylene dimethyl ethers from formaldehyde and methanol catalyzed by an ion-exchange resin at the reaction temperatures 313, 333, 343 and 353 K. In the reversible reaction, the K_{n ≥ 2}/K₂ ratio was equal to one. The reaction orders of methanol, formaldehyde, water and PODE _n were 0.2638, 0.1328, 0.1565 and 0.0048, respectively. At a 10 wt % dosage of H-SIR1 resin, the rate constants of the methylal (dimethoxymethane) formation and depolymerization were 1.04 × 10⁴ and 3.43 × 10⁶ min^–1, respectively, and the pre-exponential factor for the PODE_{n + 1} formation was 2.50 × 10³ min^–1. Activation energies for the methylal propagation and depolymerization and PODE_{n > 1} formation were 30.46, 48.40 and 27.10 kJ/mol, respectively. The results indicated that the equilibrium constants of PODE_{n > 1} formation reactions were consistent. The exothermic reaction of methylal formation was easier than the reverse reaction and more difficult than the formation of PODE_{n > 1}.     

HZSM-5分子筛用于合成聚甲醛二甲基醚

以磷酸二氢铵为前驱体,使用浸渍法制备了一系列不同磷含量改性的HZSM-5分子筛,并结合X射线衍射、N2吸附和氨程序升温脱附等表征结果探讨了催化剂硅/铝比、粒径尺寸、晶体结构、孔结构及表面酸性对其催化甲醇和三聚甲缩反应生成聚甲醛二甲基醚(PODEn)反应性能的影响,同时与商业催化剂进行了比较.结果表明,硅铝比为50,粒径尺寸为5μm,P2O5含量较低(0～6%)的HZSM-5分子筛表现出较高的催化活性和PODEn选择性.在130℃,原料甲醇和三聚甲醛的质量比为2:1的优化条件下反应时,三聚甲醛转化率可达到95.2%,PODEn(n=2～5)的选择性为62.9%,略好于商业催化剂.     

合成聚甲醛二甲基醚反应热力学的理论计算

采用密度泛函理论(DFT)方法在B3LYP/6-31＋G(d,p)水平上对聚甲醛二甲基醚(PODE)系列化合物进行了全优化和振动分析计算, 获得了该系列化合物的最优构型及热力学函数值. 通过设计等键反应计算了PODE的生成热, 并进一步计算了生成PODE的反应平衡常数及转化率, 进而判断这些反应的热力学可行性.     

New Synthesis of (±)-Cherylline and Mono- and Dimethyl Ethers

The synthesis of 4-aryl-1,2,3,4-tetrahydroisoquinolines is achieved via the ether rearrangement methodology. Subsequent reactions yielded cherylline and ether derivatives of amaryllidaceac alkaloids.     

水溶性双冠醚的合成

双冠醚与较大的金属离子能形成夹心型络合物,与相应的单冠醚相比较,它们具有更好的络合性和选择性。但双冠醚一般不溶于水中。本文用EDTA二酐与4'-氨基苯并-12-冠-4及4'-氨基苯并-15-冠-5反应,制得了两种在桥键上带有两个羧基的酰胺型双冠醚Ⅰ和Ⅱ。Ⅰ、Ⅱ未见报导,均能溶于水,这就可以象其它水溶性单冠醚一样,在水溶液中研究它们的络合行为。     

Gas Chromatographic Analysis in the Synthesis of Poly (Ethylene Oxide) Dimethyl Ethers

ABSTRACT

Gas chromatography (GC) was used in the analysis of the synthesized oligomeric mixtures, involving poly(ethylene glycol)s, poly(ethylene oxide) monomethyl ethers, poly(ethylene oxide) dimethyl ethers and crown ethers. It was demonstrated that the samples could be successfully analyzed on the wide bore capillary column with cross-linked polar stationary phase (FFAP) without derivatization. An on-column injection technique is used to avoid possible sample distortion. Identification and quantitative analysis were achieved taking advantage of the GC homologues retention rule and the FID effective carbon number response rule, thus the limitations of some standard availability and purity problems were avoided. Much useful information such as average molecular weight, polydisperse distribution and so on were obtained by the established method, which is very important in the process monitoring and product quality control.     

Synthesis of Diaryl Ethers, Diaryl Sulfides, Heteroaryl Ethers and Heteroaryl Sulfides under Microwave Heating

Diaryl ether moiety is found in a pool of naturally occurring and medicinally important compounds.[1] As a consequent, considerable efforts have been devoted to the assembly of this framework.[2] Recently, we have developed a microwave heating version of the synthesis of diaryl ethers as well as aryl sulfides. Under our conditions, even the extremely electron-poor 4-nitrophenol works well and its reaction with 1-halo-4-nitrobenzenes produces 4-(nitrophenoxy)-benzonitriles in satisfactory yield. The scope of the present protocol has been expanded to hydroxylated six-membered heterocycles as well as 2-pyrimidinethiol with mildly activated aryl halides, affording heteroaryl ethers and respectively sulfides. The advantages of the present method include the wide substrate scope, no use of any metal catalysts, the ease of product isolation and high yields.     

聚甲醛合成的研究进展

从聚甲醛的制备出发,综述了引发剂、共聚单体的研究成果,进而概述了聚甲醛的结构以及性能方面的研究进展。重点强调了聚甲醛的高性能化研究,即在合成过程中通过共聚单体来引入侧基,以改善聚甲醛的韧性、热稳定性等性能。通过优化共聚单体的分子结构,调节共聚单体的含量来合成高性能化的聚甲醛树脂,以适应高速、高温、高压的工作环境。