骨架钌基加氢催化剂的制备及应用

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用高频感应电炉和电弧炉制备了钌铝合金粉和改性钌铝合金粉,分别以两种合金粉为前驱体制备了催化剂骨架钌(Raney-Ru)和骨架钌镍炭(Raney-RuNiC),用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对两种催化剂进行了表征,以Raney-Ru和Raney-RuNiC为催化剂用加氢法制备了两种液晶中间体和一种医药、染料中间体。 Raney-Ru催化4-(反-4-正丙基环己基)苯甲酸(3HPA)液相选择性加氢制备了液晶中间体4-(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸(3HHA)。从Raney-Ru、骨架镍(Raney-Ni)、Pd/C[w(Pd)=5%]中优选出了Raney-Ru;研究了水对Raney-Ru活性、寿命和选择性的影响,温度、压力对反应的影响,底物浓度对底物转化率和目的产物选择性的影响及底物浓度随反应时间的变化。得出了适宜的反应条件:θ=90℃,p=3MPa,c(3HPA)=0.2 molL-1,φ(H2O)=1%,此条件下底物100%转化时,目的产物的选择性高于98%。反应体系中加入适量的水能提高催化剂的活性并延长催化剂的寿命,温度升高至130℃时催化剂的选择性为95%。 Raney-Ru催化4-(4-反-正丙基环己基)苯酚液相加氢制备了液晶中间体4-(4-反-正丙基环己基)环己醇,在Raney-Ni、Raney-Ru、骨架钌镍(Raney-RuNi)、Pd/C[w(Pd)=5%]、海绵钌粉中优选出了Raney-Ru;考察了Raney-Ru的活性、寿命和反应温度、压力、时间及底物浓度对反应的影响。Raney-Ru使用3次(6h)后活性趋于稳定,在87℃以下使用时催化剂的寿命长于80h,适宜的反应温度为80℃~90℃,适宜的反应压力为1.25 MPa~1.75 MPa,底物浓度在1.274 mol L-1以下时,底物浓度与反应时间成近似的线性关系,底物的起始浓度不宜超过1.3 molL-1。 Raney-RuNiC[m(Ru):m(Ni):m(C)=1:1:2]催化对硝基苯甲醚液相选择性加氢制备了对氨基苯甲醚。考察了催化剂的活性、寿命和选择性,反应温度和压力对反应的影响及底物浓度随反应时间的变化。新制备的催化剂循环使用3次(6h)后活性趋于稳定,催化剂的寿命长于70h。适宜的反应温度为90℃~100℃,此时目的产物的选择性大于99.4%;适宜的反应压力为1.1 MPa~1.5 MPa;底物浓度低于1.72 molL-1时,底物浓度与反应时间存在近似的线性关系。 探索Raney-Ru催化苯、丙酮、对叔丁基苯酚和对氯硝基苯的加氢反应及氟里昂气体的气相色谱分析。
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