磷鎢、鉬酸季銨鹽催化雙氧水環(huán)氧化環(huán)己烯合成環(huán)氧環(huán)己烷的研究.pdf

1、本文采用我省有充足原料供應(yīng)的雙氧水和環(huán)己烯為主要原料,開展了雙氧水環(huán)氧化環(huán)己烯合成環(huán)氧環(huán)己烷的研究。
　　主要工作如下:制備了具有Q3PX4O16[Q=(CH3)2(CnH2n+1)(CH2Ph)N,n=12,14,16,18;X=W,Mo]結(jié)構(gòu)的磷鎢酸、磷鉬酸季銨鹽催化劑,并用FTIR、元素分析、原子發(fā)射光譜(W,Mo含量的測(cè)定)進(jìn)行了表征。將上述催化劑用于催化環(huán)己烯合成環(huán)氧環(huán)己烷反應(yīng),以相同摩爾量活性金屬為基準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,

2、催化劑的結(jié)構(gòu)相同時(shí),磷鎢酸季銨鹽催化劑的活性高于磷鉬酸季銨鹽催化劑。
　　以[(CH3)2(C12H25)(CH2Ph)N]3PW4O16為催化劑,探討了催化劑、助催化劑以及溶劑用量,環(huán)己烯和雙氧水的摩爾比,反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)反應(yīng)的影響。在正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的基礎(chǔ)上用均勻?qū)嶒?yàn)進(jìn)行了二次優(yōu)化。用SPSS優(yōu)化均勻?qū)嶒?yàn)結(jié)果,得擬合的方程為y=4.197+1.572X3+98.14X1X2-4.5X1X4+0.106X1X5-1252.023X2

3、2+39.827X2X4-0.007X3X5+3.41X42+9.49×10-5X52,擬合方差R2=0.999,回歸方程顯著,得出了最優(yōu)反應(yīng)條件,即:催化劑用量0.52mmol,助催化劑用量0.09g,溶劑用量35mL,環(huán)己烯與雙氧水摩爾比3.75:1(以0.023mol H2O2計(jì)),反應(yīng)溫度40℃,時(shí)間105min。
　　該條件下,所合成的W系列催化劑催化下,環(huán)氧環(huán)己烷產(chǎn)率在90.72％-97.74％間,[(CH3)2(C1

4、4H29)(CH2Ph)N]3PW4O16為優(yōu)良的催化劑品種。進(jìn)行了[(CH3)2(C14H29)(CH2Ph)N]3PW4O16催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究,結(jié)果表明該反應(yīng)為一級(jí),表觀動(dòng)力學(xué)方程為:(?)。
　　探討了以堿金屬無機(jī)鹽為助催化劑用于反應(yīng)體系,發(fā)現(xiàn)適宜的助催化劑用量能顯著提高現(xiàn)催化體系主催化劑的活性,環(huán)氧環(huán)己烷的收率及選擇性。研究了W系列催化劑有效碳原子數(shù)對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。對(duì)催化劑進(jìn)行了回收,通過“擠水換相”及“擠油換相”對(duì)