三氧化钨选择性催化氧化环己醇和苯甲醇

来源 :辽宁石油化工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:hy3508
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环己酮、苯甲醛是十分重要的有机化工原料。环己酮是生产己内酰胺和尼龙66的重要中间体;苯甲醛是芳香族醛衍生物中最简单也是最有工业用途的有机化工原料之一,在化工、医药、香料、农药、染料等行业中用途甚广。文献报道的环己酮、苯甲醛的合成方法还存在很多缺点,如操作繁琐、成本高、生产过程中使用了有毒有害物质、苯甲醛产品中含有毒成分氯等,不符合绿色化学发展的要求。因此,寻找环己酮、苯甲醛的高效、绿色制备途径,是一个十分有意义和具有挑战性的难题。本文旨在研究环己酮、苯甲醛的合成方法,探讨环己酮、苯甲醛的高效绿色制备途径。实验以质量分数30%的H2O2为氧化剂,分别以WO3和WO3/TiO2为催化剂,选择性催化氧化环己醇合成环己酮;以WO3为催化剂,选择性催化氧化苯甲醇制苯甲醛。考察了影响反应的各因素,得到了适宜的合成条件:(1)在选择性催化氧化环己醇合成环己酮的反应中,以WO3作催化剂,质量分数30%的H2O2作氧化剂。WO3用量为1mmol,甲醇用量为5mL (12.4mmol),(WO3):(环己醇):(H2O2)的摩尔比为1:100:147,回流温度80oC下反应2.5h,环己酮的产率可达88.6%。催化剂WO3经过滤分离,重复使用六次,催化活性基本不变。在适宜的合成条件进行小试放大和重复实验,环己酮产率变化不大。(2)在选择性催化氧化环己醇制环己酮的实验中,用WO3/TiO2作催化剂。催化剂用量为0.9276g (相当于0.8mmol的WO3),甲醇用量为5mL (12.4mmol),(WO3):(环己醇):(H2O2)的摩尔比为2:250:375,回流温度80oC下反应2h,环己酮的产率可达94.5%。WO3/TiO2催化剂较纯WO3催化剂催化效果更好,提高了环己酮的产率,缩短了反应时间。催化剂经过滤分离,可重复使用。在适宜的合成条件进行小试放大和重复实验,环己酮产率变化不大。(3)在选择性催化氧化苯甲醇制苯甲醛的反应中,以WO3作催化剂,质量分数30%的H2O2作氧化剂。WO3用量为1mmol,甲醇用量为10mL (24.8mmol),(WO3):(苯甲醇):(H2O2)的摩尔比为1:100:147,回流温度60oC下反应2h,苯甲醛的产率可达95.8%。催化剂WO3经过滤分离,重复使用六次,催化活性基本不变。在适宜的合成条件进行小试放大和重复实验,苯甲醛产率变化不大。与现有的环己酮和苯甲醛的合成方法相比,本实验方法具有操作简单、反应条件温和、清洁、经济、符合绿色化学的要求等优点,为环己酮和无氯苯甲醛的清洁合成提供了一个新的方法。
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