酞菁衍生物-MCM-41的制備及催化苯酚羥基化反應(yīng).pdf

1、苯二酚(鄰苯二酚和對(duì)苯二酚)是重要的精細(xì)化工原料，用途非常廣泛，市場(chǎng)需求量很大。雙氧水氧化苯酚羥基化聯(lián)產(chǎn)鄰苯二酚、對(duì)苯二酚法是目前最理想的綠色化學(xué)生產(chǎn)工藝，該工藝的催化劑成為研究的重點(diǎn)。酞菁衍生物是一類具有良好熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性的大環(huán)化合物。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)酞菁具有許多特殊性質(zhì)和新穎功能，但由于酞菁類化合物的難溶性，使其在應(yīng)用上受到了很大的限制。為提高其溶解性并獲得所需要的理化性質(zhì)，需要對(duì)其分子結(jié)構(gòu)加以修飾，通常有效的做法是在酞菁類化

2、合物的中心、周邊以及軸向引入官能團(tuán)。分子篩MCM—41是一類通過(guò)無(wú)機(jī)前驅(qū)體與有機(jī)表面活性劑之間的相互作用自組裝形成的具有長(zhǎng)程有序排列，孔徑處于納米量級(jí)(2-10nm)的納米結(jié)構(gòu)體系。功能材料組裝進(jìn)介孔分子篩的孔道內(nèi)形成具有納米結(jié)構(gòu)的新型復(fù)合材料，在催化領(lǐng)域有著理論研究?jī)r(jià)值和實(shí)際應(yīng)用前景。 本文在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立了苯酚羥基化反應(yīng)液用高效液相色譜分析的方法。以4-磺酸基鄰苯二甲腈和乙酸鈷或氯化亞鐵為原料，采用固相熔融法合成4，4’

3、，4”，4”’—四磺酸基鈷酞菁(CoPcS4)和4，4’，4”，4”’—四磺酸基鐵酞菁(FePcS4)，采用紅外光譜、紫外—可見(jiàn)光光譜和質(zhì)譜對(duì)其表征。 以4，4’，4”，4”’—四磺酸基鉆酞菁為催化劑作用于苯酚羥基化反應(yīng)，主要考察了溶劑、pH值、溫度、雙氧水用量、催化劑用量以及雙氧水滴加速度對(duì)苯酚羥基化反應(yīng)的影響，最后得到苯酚羥基化的優(yōu)化反應(yīng)條件為：溶劑水，pH值6，反應(yīng)溫度40℃，雙氧水/苯酚摩爾比1.2，苯酚/催化劑質(zhì)量比1

4、50，雙氧水滴加速度3.90ml/h，在此條件下苯酚的轉(zhuǎn)化率達(dá)到28.79％，苯二酚的選擇性達(dá)到62.07％。以4，4’，4”，4”’—四磺酸基鐵酞菁為催化劑苯酚羥基化的優(yōu)化反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度50℃，雙氧水/苯酚摩爾比1.2，苯酚/催化劑質(zhì)量比125，雙氧水滴加速度2.60ml/h，在此條件下苯酚的轉(zhuǎn)化率達(dá)到63.01％，苯二酚的選擇性達(dá)到49.80％。 通過(guò)比較4，4’，4”，4”’—四磺酸基鐵酞菁和4，4’，4”，4”’—