催化合成环己酮乙二醇缩酮

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硅钨酸/硅胶催化合成环己酮乙二醇缩酮

硅钨酸/硅胶催化合成环己酮乙二醇缩酮
炉 内4 0 o 活化3h 5 C下 。通过控制 硅钨 酸溶液浓 度 和浸渍 时间可制得 负载量 为5 % 的 H SW。 柏 硅 0 i 2 / O 胶催化剂 , 并用 X D谱及 I R R光谱 检测确证 。
1 3 催化 合成 环 己酮 乙二醇 缩酮 的步 骤 .
化 剂取 代 无 机 酸 。据 文 献 报 道 活 性 炭 负 载 硅 钨
2 结 果与讨 论 2 1 H。 i : / 胶催化 剂 的表征 . SW。 O钟 硅
立叶变换 红外光 谱仪 , B 压 片 。 Kr
1 2 H i , 4 . SW 2 0 O /硅 胶催化 剂 的制备 方 法
H S : 加的 制 备 : 三 颈 烧 瓶 中 加 入 i 0 w。 在 N 2 2 2 0 g 二次蒸 馏水 10mL 搅拌 , aWO ・H 05 , 0 , 固
体溶 解 后 加 热 , 慢 加 入 N i3 9 . 缓 aSO ・H 0 35~
4 0g 水浴 加热 至9 (左 右 , 恒 压 滴 液 漏 斗 中 . , 5c = 从
图 1 和 图 2 为 催 化 剂 H SW】 0 i 2 柏,
H SWl 4 硅胶 的 X D 图。 i 2 0 0/ R
取 。合并 油状 物并 置于 蒸发 皿 中 , 温放 置 1 , 室 2h
析 出白色 晶 体 H SW, 加・H O。产 品 的 I 谱 i 2 0 7 R 与 文献 ¨报 道 的 H SW 柏 i 0 一致 。 H S 0 / 胶 催 化 剂 的 制 备 :按 i W, 柏 硅 m( 硅胶 ) m( i : 柏)=1 1 取 硅 胶 , 至 : H SW 0 :称 加 硅 钨酸水 溶 液 中浸 渍2 。小 火 蒸 干后 , 马弗 4h 在

硫酸镓催化法合成环己酮乙二醇缩酮

硫酸镓催化法合成环己酮乙二醇缩酮

Absr c : co e a o e gy o ea ss n h sz d u i g c co e a n n l c la e ca t n t a t Cy l h x n n lc lk t lwa y t e ie sn y lh x no e a d gy o sr a tn s a d g li m uph t s c tls t o ts le tu d rmi rwa e ir d ain. e efc s o e ca tmo a alu s l ae a a ay twih u o v n n e c o v ra ito Th fe t f ra t n lr r to mo n fc tl s,mir wa e irdit n p we ,mir wa e i a ito i n t e yed o y a i ,a u to aa y t co v ra a i o r o c o v r da in tme o h il fc —
中 图分 类 号 :Q6 5 T 5 文 献 标 识 码 : A 文 章编 号 : 0 1 8—1 1 (0 8 o 0 3 0 0 0 1 20 )4— 0 2— 4
S n h sso c0 e a 0 e Gl c lK ea t lz d b y t e i fCy l h x n n y o t lCa ay e y Gal m u p a e l u S l h t i
k t1 e a.
Ke wo d : c o v ra ito g lim u p ae c c o e a o l c lk tl c t ltc s n h ss y r s ห้องสมุดไป่ตู้ir wa e i d ain; alu s l h t; y lh x n ne gy o e a ; aa yi y t e i

固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮研究进展

固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮研究进展

固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮研究进展1. 绪论a. 环己酮乙二醇缩酮的意义和应用b. 动机和目的c. 研究进展的现状和问题2. 固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮的原理a. 反应机理b. 固体酸催化剂种类和性质3. 固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮的反应条件优化a. 反应温度、压力和时间对反应的影响b. 催化剂用量和种类对反应的影响c. 优化反应条件的方法和策略4. 固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮的实验方法和结果a. 实验方法和步骤b. 实验结果和分析c. 结果比较和评价5. 固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮的发展趋势a. 固体酸催化技术的发展和应用前景b. 环己酮乙二醇缩酮的绿色合成和新材料应用c. 后续工作需要解决的问题和展望第1章节:绪论a. 环己酮乙二醇缩酮的意义和应用环己酮乙二醇缩酮是一种重要的有机合成中间体,广泛应用于制药、染料、香料、树脂等行业中。

具有多元官能团和可控的反应性质,可通过与其他化合物反应产生各种有机化合物。

该化合物的制备方法之一是催化氢解环己酮乙二酯而得到,但是这种方法传统的催化剂(如酸性离子交换树脂、阴离子交换树脂、固体酸等)所产生的环己酮乙二酯的活性中心位置不稳定,易被水分解且随反应时间推进而迅速失活。

因此,固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮成为当前研究的热点。

b. 动机和目的由于环己酮乙二酯催化氢解法制备环己酮乙二醇缩酮存在很多问题,因此,开展固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮的相关研究意义重大。

目的是通过探究固体酸催化机理、优化反应条件,开发出高效、低成本、高产若干固体酸催化剂,并探究其制备方法,改善传统催化剂的欠缺,最大限度地提高环己酮乙二醇缩酮合成的收率和选择性。

c. 研究进展的现状和问题当前,固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮的研究已经有了一定的进展,但还存在很多问题。

常常使用的固体酸催化剂有磷酸氧化铝、硅酸铝等。

但这些催化剂催化活性上存在缺陷,如催化活性偏低、使用环境有限、热稳定性差、易受水分解等。

磷钨酸/硅胶催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮

磷钨酸/硅胶催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮

磷钨酸/硅胶催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮1. 前言介绍环己酮乙二醇缩酮的化学结构、物理性质及应用领域,探究其催化合成的重要性。

介绍磷钨酸/硅胶催化剂的优越性及其在催化合成环己酮乙二醇缩酮方面的应用。

2. 实验材料及方法描述磷钨酸/硅胶催化剂的制备方法及其物理化学性质,包括表面积、孔径、孔容以及酸量等。

详细描述催化合成环己酮乙二醇缩酮的实验方案,包括反应条件、反应物组成、反应时间以及催化剂用量等。

3. 实验结果及分析撰写环己酮乙二醇缩酮的催化反应机理图,以及无催化剂和磷钨酸/硅胶催化剂两种情况下反应的产物分析结果,包括反应产率、选择性以及产物结构鉴定等。

同时通过对不同催化剂用量及反应温度的组合实验,分析其对催化反应的影响。

4. 统计分析利用数据处理软件对实验结果进行统计分析,分析不同因素对反应产率及选择性的影响,制定最佳的反应条件,并结合磷钨酸/硅胶催化剂的特性,探讨其在催化合成环己酮乙二醇缩酮中的作用机理。

5. 结论总结磷钨酸/硅胶催化剂在催化合成环己酮乙二醇缩酮中的应用,评价其优点及局限性。

探讨未来可继续研究的内容,并对未来研究方向进行展望。

在化学合成中,环己酮乙二醇缩酮是一种常见的有机化合物,其化学结构为C12H20O2,具有一定的重要性及应用价值。

环己酮乙二醇缩酮具有优良的物理性质和化学性质,可以作为高级溶剂、涂料材料、润滑剂等领域的重要用途。

目前,环己酮乙二醇缩酮的生产主要使用的是磷酸和碳酸二乙酯的反应,但是这种方法需要高温高压,在生产过程中还会产生许多危险废弃物质,存在很大的环境污染风险。

因此,寻找一种新的生产方法已经成为化学合成领域的研究热点。

目前,磷钨酸/硅胶催化剂在催化合成环己酮乙二醇缩酮方面已经得到广泛应用。

磷钨酸是一种强酸,在固体分子筛材料硅胶上进行载体化,可以形成高效的催化剂。

硅胶催化剂的优越性主要通过两个方面来体现。

首先,硅胶催化剂具有高度的稳定性和活性,能够长时间稳定催化反应,耐高温,寿命长。

催化合成环己酮乙二醇缩酮

催化合成环己酮乙二醇缩酮

学号07130107 编号研究类型应用研究分类号TQ426.91HUBEI NORMAL UNIVERSITY学士学位论文Bachelor’s Thesis论文题目二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮作者姓名谢萍指导教师杨水金所在院系化学与环境工程学院专业名称化学完成时间2011- 05-15湖北师范学院学士学位论文诚信承诺书中文题目:二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮外文题目:Catalytic Synthesis of Cyclohexanone Glycol Ketal With H3PW6Mo6O40/SiO2学生姓名谢萍学号2007113010107院系专业化学与环境工程学院化学专业班级0701学生承诺我承诺在毕业论文活动中遵守学校有关规定,恪守学术规范,本人毕业论文内容除特别注明和引用外,均为本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的情况。

如有违规行为,我愿承担一切责任,接受学校的处理。

学生(签名):2011年5 月15日指导教师承诺我承诺在指导学生毕业论文活动中遵守学校有关规定,恪守学术规范,经过本人认真的核查,该生毕业论文内容除特别注明和引用外,均为该生本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的现象。

指导教师(签名):2011年5月15 日目录1 . 前言 (3)1.1 分子筛MCM-48负载硅钨酸催化剂 (4)1.2 三氯化铁催化剂 (4)1.3 硫酸铜催化剂 (4)1.4 离子交换树脂催化剂 (4)1.5 活性炭负载对甲苯磺酸催化剂 (4)1.6 铝交联蒙脱土催化剂 (5)1.7 固体超强酸 SO42-/ TiO2-SnO2催化剂 (5)1.8 磷钼酸催化剂 (5)1.9 Fe-ZSM-5分子筛催化剂 (5)2. 实验部分 (5)2.1 试剂及仪器 (5)2.2 催化剂H3PW6Mo6O40/SiO2的制备 (6)2.3 环己酮乙二醇缩酮的合成 (6)3. 结果与讨论 (6)3.1 催化剂H3PW6Mo6O40/SiO2的表征 (6)3.2 反应条件的优化 (8)3.3 催化剂H3PW6Mo6O40/SiO2与其他催化剂催化活性的比较 (9)3.4 催化机理 (10)3.5 产品的分析鉴定 (10)4 . 结论 (11)5 . 参考文献 (12)6. 致谢 (13)二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮谢萍(指导老师:杨水金)(湖北师范学院化学与环境工程学院湖北黄石435002)摘要: 以二氧化硅负载磷钨钼酸H3PW6Mo6O40/SiO2为催化剂,环己酮和乙二醇为原料合成环己酮乙二醇缩酮。

二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

乙酯、 正丁醇、 己烷 、 环 无水氯化钙 , 均为分析纯; 饱和食盐水、 磷钨钼酸 , 自制; 实验用水均为二次
高等缺点。随着人们生活水平 的提高和环保意识 蒸 馏水 。 的增 强 , 环 己酮 乙二 醇 缩酮 的生 产 提 出 了更 高 对 标 准磨 口中量 有机 制备仪 ; 一1 力 电动搅 J J 增 的要求。因此 , 研究和开发合成环 己酮乙二醇缩 拌器 ;D 型连 续 可调 电子 控 温 电热套 ; be折 KM Ab 酮 的方 法 具 有 一 定 的意 义 。近 年来 有 文 献 报 道 射仪 ; i l 70型红外拉曼光谱仪 , 国尼高 Nc e 50 ot 美 T S W l04/ i , O 4 一 T O i i 2 0 T O2引 S 2 / i 2一 S O Fe 3 n 2 CI 力公 司 产 , B K r液 膜 法 ; 末 衍 射 分 析 用 D 粉 8 6H2 J 硫 酸铁 J维生 素 c , O , J十二 水 合硫 酸 A V N E X 一射 线 衍 射 仪 , 国布 鲁 克 公 司 D A C型 德 铁 铵 , O4-TO J S 2/ i2一Mo 3一L 2 3 , M 一 O a0 MC 产 , 由石墨单 色器 滤波 , 铜靶 K l 射 , 用 a 辐 在管 电 4 分子筛 ¨ 等催化剂对缩酮( ) 8 叫 醛 反应具有 良好 压 4 V, 0k 管电流 4 A的条件下测定 , 0m 扫描范围 0 5。~7 。 O。 的催化作用 , 同时 , 新型环境友好绿色催化剂杂多 2 酸及 其盐 类开 发研究 日益受 到人 们 的关 注 - 1 。 1 2 H3 W6 6 / i 催化 剂的制 备方法 . P MoO帅 SO2
将 1g自制 的 H3W6 o0o P M 64溶解 于 2 0mL水 中 , 一定 量 的正 硅 酸 乙酯 和 正 丁 醇 ( 积 比 约 将 体

CuSO4/SiO2固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

CuSO4/SiO2固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

a i a a y twe ec r c e ie y XRD 、 cd c t l s r ha a t rz d b N2一 a s pton a d N H TPD. d or i n 3一 Cy l cohe a onee hylneke a a ynt e ie r xn t e t lw s s h sz d fom
Ca a y i nt e i fCy l h x n n Et ln e a t l tc Sy h sso co e a o hy e e K t l
W i u O4 s O oi i t C S / i 2 l Ac h S d d
G A o e W n— y , ZH A NG a i Xio— l, REN — gu i Li o ( c o l f h mity a d M ae il ce c 。Lio ig Un v ri f toe m & C e c lTeh oo y, S h o C e sr n tra sS in e o a n n iest o Perlu y h mia c n lg
文章 编 号 : 6 2 6 5 ( 0 8 0 —0 1 —0 17 — 9 2 20 2 0 1 4 J
Cu O4 SO2固体 酸 催 化 合 成 环 己 酮 乙二 醇 缩 酮 S /i
高 文 艺 ,张 晓 丽 ,任 立 国
( 宁 石 油 化 工大 学 化 学 与材 料 科 学 学 院 ,辽 宁抚 顺 1 3 0 ) 辽 1 0 1
F u hu a ni g 1 30 s n Li o n 1 01。 R . P. Chi a) n R e eve 24 Oc o e 00 c i d t b r 2 7;r v s d 15 M ar h 20 e ie c 08 ;ac e e ar h 20 8 c pt d 25 M c 0

固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮研究进展

固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮研究进展
邓斌等H1以固体超强酸s 208卜/Sn02一Si 02 为催化剂 ,以环己酮和乙二 醇为原料,合成 了环己 酮乙二醇缩酮。反应条件为:酮醇物质的量比为 l :1.6,催化剂用量为酮醇反应物总质量的1.0%, 环己烷用量为8 mL,反应时间为1.5 h。在此条 件下,环己酮乙二醇缩酮的收率达97.2%。
该催化剂对于环己酮乙二醇缩酮的合成具有 良好的催 化活性,而且制备 简单,原料成本 低,反 应时间 短,催化剂用 量少,合成 产物收率高, 无毒 无害,产品质量好,有良好的工业化应用前景。
自爱民等¨1以固体超强酸SO;一/Ti O:一WO, 为催化剂合成环己酮乙二醇缩酮。反应条件为:
n( 酮) :n( 醇) =1:2.0,催化剂用量为酮醇反应物 总质量的0.25%,环己烷为带水剂,反应时间 1. 0 h。在此条件下,产品收率达85.8%。催化剂 用量少,无废酸排放,工艺简单,可降低成本。
谭志伟等旧柚1以稀土固体超强酸催化剂 SO;一/Ti O:一Ce( Ⅳ) 催化合成环己酮乙二醇缩 酮,探 讨了该催化剂 对缩酮反应 的催化活性, 较系 统地研 究了酮醇物质 的量比、催 化剂用量、反 应时 间诸因素对产品收率的影响。结果表明SO:一/ Ti O,一Ce( Ⅳ) 是合成环己酮乙二醇缩酮的优良 催化剂,在凡( 酮) :n( 醇) =1:1 5,催化剂用量为 反应物 料总质量的0 .5%,环己 烷为带水剂, 反应
赵谦等。刊以介孔Yi O:固体超强酸为催化剂, 系统考 察了酮和醇物 质的量比、 催化剂用量、 反应 时间等因素对产品收率的影响。结果表明,介孔 Ti O,固体超强酸是合成环己酮乙二醇缩酮的优 良催化剂,在n( 酮) :n( 醇) =1:1.5,催化剂用量 为1.0 g,环己酮用量为20.66 mL,带水剂环己烷 用量为20 mL,反应时间为2 h的优化条件下,环 己酮乙二醇缩酮的收 率可达82.1%。

重铬酸钾改性煤基活性炭催化合成环己酮乙二醇缩酮

重铬酸钾改性煤基活性炭催化合成环己酮乙二醇缩酮

重铬酸钾改性煤基活性炭催化合成环己酮乙二醇缩酮田晓燕, 胡奇林, 刘万毅*(宁夏能源化工重点实验室:宁夏大学化学化工学院,宁夏银川750021)摘 要:以重铬酸钾改性煤基活性炭为催化剂合成了环己酮乙二醇缩酮,并获得了较佳合成条件:n (环己酮)B n (乙二醇)=1B 1.5(摩尔比),催化剂用量为总反应物料质量的2.3%(环己酮质量的4.5%),10.0mL 环己烷作分水剂,反应时间为1.0h,产率为91.7%,实验结果表明该催化剂具有较高的催化活性。

关键词:改性煤基活性炭;催化合成;环己酮乙二醇缩酮中图分类号:TQ 234.2 文献标识码:A 文章编号:0367-6358(2006)10-618-04Synthesis of Cyclohexanone Glycol Ketal on K 2Cr 2O 7Modified Coal Active Carbon CatalystTI AN Xiao -yan, HU Q-i lin, LI U Wan -yi*(Key Labo ratory of Energy Source s &Che mic al Enginee ring ,Colle ge o f Che mistry and ChemicalEngineering,Ningxia U nive rsity,Ningxia Y inchuan 750021,China )Abstract :Cyclohexanone glycol ketal was synthesized by using K 2Cr 2O 7modified coal acitve carbon as catalyst.The optimum conditions were as follows:the molar ratio of cyclohexanone to glycol was 1B 1.5(based on 0.05mole cyclohexanone),the volume of cyclohexane was 10.0mL the quantity of catalyst equaled to 2.3%of feed stocks (4.5%based on the mass of cyclohexanone),and the reaction time was 1.0h.The yield of product was 91.7%.The catalystshowed high activity for the reaction.In addition,the catalyst can be easily obtained and used repeatedly.Key words :modified coal active carbon;catalytic synthesis;cyclohexanone glycol ketal收稿日期:2006-01-16;修回日期:2006-02-24基金项目:国家自然科学基金资助项目(20441002),宁夏自然科学基金资助课题(2004-ZD01)作者简介:田晓燕(1969~),女,实验师,硕士,研究方向为精细有机合成与分析。

磷钨杂多酸掺杂聚苯胺催化合成环己酮乙二醇缩酮[1]

磷钨杂多酸掺杂聚苯胺催化合成环己酮乙二醇缩酮[1]

第27卷第3期化学工业与工程技术Vo l 27No.3 2006年6月J o ur nal o f Chemical I ndus try &Engineer ing Jun.,2006收稿日期:20051213基金项目:湖北省自然科学基金资助项目(2005ABA053)。

作者简介:白爱民(1969 ),女,湖北蕲春人,本科,实验师,主要从事钨钼化学及其应用方面的研究。

E mai l:yan gshuijin@磷钨杂多酸掺杂聚苯胺催化合成环己酮乙二醇缩酮白爱民,陈迪海,杨水金(湖北师范学院化学与环境工程系,湖北黄石 435002)摘要:采用浸渍法制备的磷钨杂多酸掺杂聚苯胺H 3PW 12O 40/P A n 作催化剂,通过环己酮和乙二醇为原料合成环己酮乙二醇缩酮,探讨了磷钨酸掺杂聚苯胺催化剂对缩酮反应的催化活性,系统地研究了原料量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。

实验表明,在n 环己酮 n 乙二醇=1 1.5(物质的量比),催化剂用量为反应物料总质量的0.25%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h 的优化条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达80.4%。

关键词:环己酮乙二醇缩酮;磷钨杂多酸;聚苯胺;催化;缩酮反应中图分类号:T Q 426.91 文献标识码:A 文章编号:10067906(2006)03002303缩酮是一类有着优于母体羰基化合物的花香、果香或特殊香味的香料,常用于糖类物质的合成,有机合成的羰基保护,油漆、食品、烟草、化妆品和制药工业等的中间体和目标产物,甚至用作特殊的反应溶剂[1]。

其传统的合成方法是在无机酸催化下合成,但该法存在副反应多,产品纯度不高,设备腐蚀严重,后处理中含有大量的酸性废水,造成环境污染等缺点。

随着人民生活水平的提高,对香精和食品的质量以及环境保护提出了越来越高的要求。

因此,研究和开发合成缩酮的方法具有一定的意义。

新型环境友好绿色催化剂 杂多酸及其盐类开发研究日益受到人们关注[2~6]。

磷钨杂多酸掺杂聚苯胺催化合成环己酮乙二醇缩酮

磷钨杂多酸掺杂聚苯胺催化合成环己酮乙二醇缩酮

中 图 分 类 号 :TQ4 6 9 文 献标 识 码 : 文 章 编 号 :0 6 9 6 2 0 ) 3 0 2 —0 2.1 A 10 —70 (0 6 0 — 0 3 3
缩酮 是一类 有 着 优 于母 体羰 基 化 合 物 的 花香 、
果香 或特 殊香 味 的香料 , 用于糖 类物 质 的合成 , 常 有 机 合成 的羰基 保 护 , 油漆 、 品 、 食 烟草 、 化妆 品和 制药 工 业等 的 中间体 和 目标 产 物 , 至 用 作 特殊 的反 应 甚
确证。
1 3 催 化 合 成 环 己 酮 乙二 醇 缩 酮 的 操 作 方 法 .
特 的掺杂 现象 及 良好 的稳定 性为 杂多 酸催化 载体 的
选 择又增 加 了 一 个 新 的研 究 方 向 , 以 P n为 载 即 A
体, 将具 有催 化活 性 的杂多 酸掺杂 其 中 , 可增 大 杂多 酸 的比表 面积 , 高其 催 化 活 性 。本 研 究 采 用磷 钨 提 杂多 酸 ( P z ) 杂 聚 苯 胺 ( An 催 化 剂 H。 W。O 。 掺 P )
ME UR RC Y—VX 3 0 核磁共 振 波谱仪 ( D 1 溶 0 C C。 为
剂 , MS为 内标 ) T 。
1 2 催 化 剂 H3 W 1 。P . P 2 / An的 制 备 O4
催 化剂 H。 w 。 / An的 制 备 按 文 献 E - P 。P O 71 方 法进行 , 用 X 并 RD,R光 谱 及 TG D I / TA 分 析 检 测
H。 W。 / An 化 合 成 环 己酮 乙二 醇缩 酮 。结 P z 。P 催 0 果表明, 其催 化活 性 较 好 , 其 是 反 应 时 间短 , 化 尤 催 剂用量 少 , 催化 剂能 较好地 回收利用 。

氯铝酸型离子液体催化合成环己酮(苯甲醛)乙二醇缩酮(醛)

氯铝酸型离子液体催化合成环己酮(苯甲醛)乙二醇缩酮(醛)

出时结 束 反应 , 冷却 , 倾 出反应 液 , 分 出催 化剂 ( 催化 剂
留在 原瓶 中 以备 下 次再用 ) , 将 反应 液 和分水器 中的有 机层 合并 , 常压 蒸 出环 己烷 ( 可 重 复使 用 ) 后, 收集 1 7 5

性 阳离 子交换 树脂 、 离 子 液体 口 等 。作 者 在 此首
化合 物通 常是用 无机 强 酸催化 酮 ( 醛) 与 过量 醇反应 得
到[ 。 ] , 但强 酸腐蚀 性强 , 因此 国内研究 者对 缩酮 ( 缩醛) 合成 催化 剂 进 行 了 大 量 研 究 , 已 报 道 的有 碘 l 4 ] 、 有 机 酸 ] 、 固体 超 强 酸f 。 ] 、 杂多 酸 。 、 无 机盐 _ 】 H 、 强酸
胡应喜 等 : 氯铝 酸 型 离 子 液 体 催 化 合 成 环 己酮 ( 苯 甲醛 ) 乙二醇缩酮 ( 醛) / 2 0 1 5年 ■ l 0期
的量 比及 带水 剂 用量 对 反 应 的影 响 。确 定 最优 合 成 条 件 为 : 催化剂用量 1 . 0 g 、 酮( 醛) 醇 物 质 的 量 比 1: 1 . 8 、 带水剂环 己
烷 用量 3 O mL。通 过 元 素 分 析 、 红 外 光谱 、 折 光 率 和 HNMR 对 产 品 进 行 了物 性 和 结 构 表 征 。
次 以氯 铝酸 型离 子液体 为催 化剂 、 环 己烷 为带水 剂 , 用
环 己酮 ( 苯 甲醛 ) 与过 量 的 乙 二醇 反 应合 成环 己酮 ( 苯
甲醛 ) 乙二 醇缩 酮 ( 醛) 。反 应 式 如 下 :
1 7 8 C的馏 分 , 得到环 己酮 乙二 醇缩 酮 。 以苯 甲醛 替代 环 己 酮 , 同法 收集 2 2 5 ~2 2 8℃ 的

高锰酸钾改性煤基活性炭催化合成环己酮乙二醇缩酮

高锰酸钾改性煤基活性炭催化合成环己酮乙二醇缩酮

20年1 0 6 2月
De . 0 6 c2 0
文章 编 号 :2 32 2 (O 6 0 —3 80 O 5— 38 2 O ) 40 4—3
高锰酸钾改性煤基活性炭催化合成环己酮乙二醇缩酮
田 晓 燕 , 胡 奇 林 , 刘 万毅
( 夏 大 学 化 学化 工 学 院 , 夏 银 川 7 0 2 ) 宁 宁 50 1 摘 要 : 高锰 酸钾 改性 煤基 活性 炭 为催化 剂合 成 了环 己酮 乙二 醇缩 酮 , 以 并获得 了较 好 的合 成条 件 , 即 ( 己酮 ) ( 环 ; 乙 二 醇 ) 15催化 剂 用量 为总反 应物 料 质 量 的 3 3 ( 己 酮质 量 的 65 , 80m =1I . , . 环 . %) 以 . L环 己烷 为带 水 剂 , 应 时 间为 反
称取 1 基 活性 炭 , 0g煤 加入 4 Og浓 Hz0 S 和 0 8gKMn . O4的混合 液 , 温下 搅 拌 3 ~ 4 n 室 O 5mi, 然 后冷 却抽滤 ( 液 可用 于 下次 催 化 剂 制 备 时 补充 滤 循 环使 用 ) 用 蒸 馏 水 反 复 洗 至 p 值 与 蒸 馏 水 相 , H 同, 放人 烘箱 中于 8 O℃左 右 真空烘 干备 用.
2 结 果 与 讨 论
2 1 正 交试 验 .
根据文献 , 对独 立 因素进 行三 水平 四因素 的 本文 正交试验( 1 , 表 )结果如表 2 所示. 可知 , 因素对产 品 各 收率 的影 响次 序 为催 化 剂 用量 、 水 剂用 量 、 应 时 带 反
间、 酮醇配 比. 由此得 到 该反 应 的较 优化 工艺 条 件 为 竹 酮): ( =1:l5 催化 剂用量 4 5, 反 应时 间 ( 竹 醇) _, . , 9 6 25 , . 带用剂用量 6 1. 此优 化条件下对反应 时间 、 h L在 n 带水剂用量 、 催化剂用量再进行更优考察.

对甲苯磺酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

对甲苯磺酸催化合成环己酮乙二醇缩酮
白爱 民, 巢 飞, 杨水金
( 北 师 范学院 化 学与环境 工 程 学院 , 北 黄石 湖 湖 4 50 ) 30 2
摘要 : 以对 甲 苯磺 酸 为催 化 剂 , 环 己酮 和 乙二 醇 为 原 料 合 成 了环 己酮 乙二 醇 缩 酮 , 过 正 交 实 验 法 , 系 以 通 较
统地研 究了合成环 己酮 乙二醇缩酮的影响 因素 实验 表明 : 固定环 己酮物 质的量为 0 2 o , n( 己酮) .m l在 环 n( 乙二 醇) = 1 15 催 化荆 用量为反应物料 总质量 的 26 , :. , . % 带水剂环 己烷 2 mL 反 应时 间6 mn的优 0 , 0i
化 条 件 下 , 己酮 乙二 醇 缩 酮 的 收 率 可 达 7 . % . 环 89
关 键 词 : 己 酮 乙二 醇 缩 酮 ; 甲苯 磺 酸 ; 化5
支献标识码 : A
文章编号 :0 92 1 (0 0 0 — 0 5 0 10 -7 4 2 1 )3 0 9 — 4
B 带水剂环 己烷用量 c和反应时间 D, 、 本研究采用四因素三水平正交实验法 ( , 3) 考察 四因素对 合成环 己酮 乙二 醇缩 酮 的影 响 , 果见 表 1和表 2 结 . .
表 1 正交试验 (3 )的 因素和水平
表 2 正 交试 验 (3 )结 果 与 分析
成 一般是 用无 机质 子酸 作催 化 剂 , 类催 化剂 价 格 低廉 , 品 收率 较 高 , 也存 在腐 蚀 性 强 、 染 这 产 但 污 环境 、 反应 多 等 缺 点 。近 年 来 有 文 献 报 道 固 体 超 强 酸 j铌 酸 ” 、 酸 铁 J维 生 素 C( 坏 血 副 、 】硫 、 抗 酸 ) 等催 化剂对 合 成缩 酮具 有 良好 的催 化作用 。 对 甲苯磺 酸 ( P—C O H ・ 是一 种 固体 有 机 强 酸 , H C H S H 0) 价廉 、 得 , 用 、 管 、 易 使 保 运输 方 便

磷钨酸/硅胶催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮

磷钨酸/硅胶催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮

P O 四面体中 P 的对称伸缩振动 吸收峰、 —O 键
分析纯 ; 磷钨酸, 自制; 实验用水均为二次蒸馏水。
标准磨 口中量有机制备仪 ;K 一Ⅲ型电子 PW
收稿 日期 : 1 一 6 o 。 2 l 0 一 4 0 作者简介 : 吕宝兰 , 副教授 , 主要从事钨化学与无机功 能材料 的研究及无机化学教学工作 。 基金项 目: 湖北省 自然科学基金(05 B 03 资助项 目。 20A A5 )
达 7 .% 。 64
[ 关键词 ] 环己酮 乙二醇缩酮
磷钨酸
硅胶
催化
缩酮反应
环己酮乙二醇缩酮是缩酮类化合物。此类化
合物具有优于母体羰基化合物 的香气 , 常用于酒 类、 软饮料 、 冰淇淋、 化妆品等调香和定香 ; 在有机
合成 中, 缩酮常用于保护羰基 。此外, 缩酮类化合 物还用于糖类物质合成、 油漆和制药工业 等的中
佳合成条件。
1 实验
图 1为 磷 钨 酸/ 胶 的红 外 光谱 图, 中 硅 其 l 8 , 0888 9c 处 的吸收峰分别归属为 29 , , m 0 7 9 0
11 试 剂及仪 器 . 环 己酮 、 乙二醇 、 己烷 、 环 乙醇 、 乙醚 、 盐 酸 、 浓 正硅 酸乙酯 、aWO ・H 0、 aH O ・H 0, 为 N 2 42 2 N 2 P 2 2 均
馏分 , 即得无 色 透明具 有果香 味 的液体产 品 , 取 称
磷钨酸是一类含氧桥的多核配合物, 作为一 种新型绿色催化剂在酸催化领域中受到重视。但 磷钨酸比表面积小 , 易溶于极性溶剂 , 回收及重复
计算收率。 使用困难 , 难以作为多相催化剂使用。本研究 以 质量 , 磷钨酸/ 硅胶为催化剂 , 以环己酮和乙二醇为原料 2 结果 与讨论 合成环 己酮乙二醇缩酮 , 通过正交试验确定 了最 2 1 磷钨 酸/ . 硅胶 催化 剂 的表征

活性炭负载磷钨酸催化合成环己酮乙二醇缩酮.

活性炭负载磷钨酸催化合成环己酮乙二醇缩酮.

活性炭负载磷钨酸催化环己酮乙二醇缩酮的制备摘要:以活性炭负载磷钨酸为催化剂,对于以环己酮和乙二醇为原料合成环己酮乙二醇缩酮进行了研究。

本实验研究了带水剂用量和催化剂用量对产物收率的影响。

实验结果表明,当n (环己酮) ∶n (乙二醇) = 1∶1.4,催化剂用量为0.5g,带水剂为10mL时,产量最高,产率达72%。

关键词:环己酮;乙二醇;环己酮乙二醇缩酮;活性炭负载磷钨酸;催化1 前言1.1开题依据缩酮是性能很稳定的重要化合物,在有机合成上通常用于保护邻二羟基或作为反应的中间体[1]。

而缩酮又有优于母体酮的花香果香香气、留香持久和香气类型多等特点,可用于多种有机合成和日用香精配方[2]。

环己酮乙二醇缩酮具有薄荷香气,在食品、酒类、饮料和化妆品等生产中常用来做调香剂。

传统合成方法是在无机酸催化下由环己酮与乙二醇合成[3],该法副反应多、产品纯度不高、设备腐蚀严重且污染环境。

目前,新型环境友好绿色催化剂的开发研究日益受到关注。

近年来,文献报道固体超强酸[4-5]、固载杂多酸[6] 和分子筛[7]等催化剂对缩酮合成具有良好的催化作用。

随着人们生活水平的提高,对香精和食品的质量以及环境保护提出了越来越高的要求,研究和开发合成缩酮的方法具有重大意义。

1.2 文献综述随着合成缩酮方法的不断发展,一系列更简便,更环保的方法崭露头角。

下面就合成环己酮乙二醇缩酮的研究情况进行综述与评价:1.2.1 无机酸及其盐作为催化剂合成缩酮三氯化铁催化合成环己酮乙二醇缩酮的适宜条件是:n (环己酮) ∶n (乙二醇) = 1∶1.5, 催化剂用量为5.0g, 带水剂环己烷的用量为50mL,反应时间为120min, 环己酮乙二醇缩酮收率可达77. 3%。

三氯化铁是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,由于它使用方便,对环境无污染,可望得到广泛应用。

但FeCl3·6H2O易吸潮,难以保存。

硫酸铜催化合成环己酮乙二醇缩酮的适宜条件是:n (环己酮) ∶ n (乙二醇) = 1∶1.5, 催化剂用量为5.0g, 带水剂环己烷的用量为50mL,反应时间为120min, 环己酮乙二醇缩酮收率可达70. 7%。

二氧化硅负载硅钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

二氧化硅负载硅钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

第02期二氧化硅负载硅钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮科研器凌二氧化硅负载硅钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮段云丽纪佥枝喻莉扬水金(湖北师范学院化学与环境工程学院,黄石435002)摘要:采用溶胶一凝胶法制备了二氧化硅负载硅钨钢酸催化剂。

以其为催化剂,通过环己酮和乙二醇合成环已酮己二醇缩酮,较系统地研究了酮醇物质的量比、催化剂用量、带水剂环己烷,反应时问诸因索对产品收率的影响。

实验表明,二氧化硅负载硅钨钼酸俄化剂是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化荆,在n(环己酮):n{乙二醐=1:1.4,催化荆甩量为原料总质量的0.6%,环已烷作带永剂12m L,反应时问30m i n的优化条件下,环已酮乙二醇缩酮的收率可达84.71%。

关键词:环己酮乙二醉缩酮;硅镑钼酸;二氧化硅;催化中圈分类号:TQ655;TQ426.91文献标识码:A文章编号:T1672—81bq2012)02-.057-04环缩酮类香料属于缩羰基化合物,是羰基化合物与二元醇在酸性条件下缩合制得的产物,具有优于母体羰基化合物的花香、果香或特殊香味,深受广大调香人员的重视,常用于酒类、软饮料、冰淇淋、化妆品等的调香和定香11.2】。

在有机合成中,缩酮是重要的羰基保持形式,常用于有机合成的羰基保护或作为反映中间体,还可用于有机合成溶剂。

其传统的合成方法是在无机质子酸催化下由酮和醇合成,但该法存在副反应多,产品纯度不高,设备腐蚀严重,后处理中含有大量的酸性废水,污染环境等缺点。

随着人们生活水平的提高和环保意识的增强,对环己酮乙二醇缩酮的生产提出了更高的要求。

因此,科学工作者选用更佳的催化剂来取代无机酸。

文献报道二氧化硅负载磷钨杂多耐31、二氧化硅负载硅钨酸【4】、T i Si W。

:0。

0,Ti O:嘲、固体超强酸t6,71等催化剂对缩酮反应具有良好的催化作用。

杂多酸有较强的酸性,在有机介质中,杂多酸的摩尔催化活性达硫酸的100~l000倍。

杂多酸相对稳定、无毒和易处理,不产生硫化、氯化和硝化等作者简介:段云丽(1991一).女.湖北裹阳市人,湖北师范学院化学与环境工程学院,主要从事钨化学与无机功能材料的研究工作。

固体酸催化环己酮乙二醇缩酮的制备

固体酸催化环己酮乙二醇缩酮的制备

固体酸催化环己酮乙二醇缩酮的制备摘要:研究了以活性炭负载对甲苯磺酸催化剂,对环己酮与乙二醇为原料合成环己酮乙二醇缩酮的反应条件。

在环己酮与乙二醇的投料物质的量比为1:1.5的条件下,改变催化剂用量,当催化剂用量为1g,反应时间为1h时,环己酮乙二醇缩酮的收率可达70%,此时收率较好。

关键词:环己酮乙二醇缩酮;环己酮;乙二醇;负载炭对甲苯磺酸催化剂。

1 前言1.1开题依据缩酮(醛)是一类重要化合物,通常用于保护羰基或作为有机合成中间体,同时还是一类有广泛用途的香料,常用于酒类、软饮料、冰淇淋、化妆品等的调香和定香。

环己酮乙二醇缩酮又称1,4-二氧杂螺癸烷,系缩酮类化合物,是重要的化工中间体,可作为特殊的反应溶剂,也可用作有机溶剂和有机合成中间体。

由于缩酮有母体羰基化合物的花香和果香,具有特殊的香气,因此作为新型香精和香料在日用化工和食品工业中已得到广泛应用[1]。

传统的合成方法是在无机酸的催化下由环己酮和乙二醇缩酮来合成。

该方法存在环境污染,反应时间长,后处理麻烦等缺点。

强调绿色环保可持续发展的今天,研究和开发新的合成缩酮的方法具有一定的现实意义[2]。

固体酸克服了液体酸的缺点,具有容易与液相反应体系分离,不腐蚀设备等优点从根本上解决了溶剂对环境造成的污染,同时降低了生产成本[3]。

已有的研究成果表明,活性炭负载型对甲苯磺酸对缩酮的合成有较高的催化活性[4]。

本文研究了在活性炭负载型对甲苯磺酸的用量对环己酮乙二醇缩酮的合成的影响。

1.2文献综述作为重要的化工原料,环己酮缩乙二醇的制备很重要,制备方法也很多。

近20多年来国内化学工作者在环己酮乙二醇缩酮合成工艺的改进及新型催化剂的探讨方面做了大量工作。

出于保护环境,降低成本的目的,目前作为合成环己酮缩乙二醇缩酮的催化剂的多为固体酸。

活性炭负载酸的种类很多,催化效果也不尽相同。

现对各合成方法进行综述与评价:1)磺酸催化合成环己酮乙二醇缩酮氨基磺酸 ( H2N—lSO2OH)是一种价廉易得的稳固体。

活性炭负载对甲苯磺酸催化合成环己酮乙二醇缩酮(论文)

活性炭负载对甲苯磺酸催化合成环己酮乙二醇缩酮(论文)

活性炭负载对甲苯磺酸催化合成环己酮乙二醇缩酮摘要:以活性炭负载对甲苯磺酸为催化剂,以环己酮和乙二醇为原料合成了环己酮乙二醇缩酮,重点考察了醇酮物质的量比、催化剂用量对产品收率的影响。

实验结果表明:活性炭负载对甲苯磺酸有着良好的催化活性,当环己酮的加入量为0.1mol(10.4ml), n(环己酮): n(乙二醇)=1:1.5,催化剂用量为0.5g,带水剂环己烷的用量为10ml,环己酮乙二醇缩酮的收率可达79.6%,为最佳产率。

关键词:环己酮乙二醇缩酮;对甲苯磺酸;活性炭;催化1 前言1.1开题依据缩酮是一类有着优于母体羰基化合物的花香、果香及特殊香味的香料。

其香气透发柔和,留香持久,具有香气类型多、原料来源丰富、生产工艺简单、化学性质稳定等特点。

近2O年来,作为新型香在食品香料和日用香精中得到广泛运用,常用于酒类、软饮料类、冰淇淋、化妆品等的调香和定香。

此外,缩酮也常用于有机合成的羰基保护或作为反应中间体,还用作有机合成溶剂[1]。

缩酮的工业合成一般是用无机质子酸[2]作催化剂,这类催化剂价格低廉,产品收率较高,但也存在腐蚀性强、污染环境、副反应多等缺点。

近年来有文献报道固体超强酸[3]、铌酸[4]、硫酸铁[5]、维生素C(抗坏血酸)[6]等催化剂对合成缩酮具有良好的催化作用。

对甲苯磺酸(p—CH3C6H4SO3H·H20)是一种固体有机强酸,价廉、易得,使用、保管、运输方便安全,对设备腐蚀及环境污染均比无机酸小,不易引起副反应,用量小,活性高,是替代无机酸的良好催化剂。

本文以环己酮与乙二醇为原料,以对甲苯磺酸为催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮,获得较理想结果[7]。

1.2文献综述根据近年来的文献资料,有以下一些合成方法:1.2.1无机酸及其盐催化合成缩酮结晶三氯化铁(FeCl3·6H2O)是一种价廉易得的Lewis酸,利用它催化合成环已酮乙二醇缩酮,操作方便,对设备腐蚀小,环境污染低,是一种值得推广应用的催化剂。

活性炭负载磷钨酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

活性炭负载磷钨酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

活性炭负载磷钨酸催化合成环己酮乙二醇缩酮摘要:活性炭负载磷钨酸催化合成环己酮乙二醇缩酮,考察催化剂的用量对反应的影响。

实验表明,在 n(环己酮):n(乙二醇)=1:1.8,催化剂用量为1.5g、20mL 环己烷为带水剂和反应时间为1h条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达78.75%,且产品纯度为97.92%。

关键词:环己酮乙二醇缩酮;活性炭负载磷钨酸催化剂;缩酮反应。

1 前言1.1开题依据缩酮是性能很稳定的重要化合物,同时还是一类有广泛用途的香料。

在有机合成上通常用于保护邻二羟基或作为反应的中间体[1]。

而缩酮又有优于母体酮的花香果香香气、留香持久和香气类型多等特点,可用于多种有机合成和日用香精配方[2]。

环己酮乙二醇缩酮具有薄荷香气,在食品、酒类、饮料和化妆品等生产中常用来做调香剂。

传统合成方法是在无机酸催化下由环己酮与乙二醇合成,该法副反应多、产品纯度不高、设备腐蚀严重且污染环境[3]。

开发和研究对环境友好型的催化剂受到人们普遍关注和重视。

目前,文献[4~7]报道用氯化锰、Y沸石、硫酸铁铵和固体超强酸等催化剂对缩酮反应具有良好的催化作用。

1.2文献综述通过查阅相关资料,我们可以发现在过去的研究当中,关于环己酮乙二醇缩酮的制备已经取得了相当高的成就,并且大家在合成方法上也有着各自不同的研究成果。

下面就合成环己酮乙二醇缩酮的研究情况进行综述与评价:在微波辐射下,以硫酸氢钠为催化剂,环己烷为带水剂,合成了环己酮乙二醇缩酮[8]。

考察了催化剂的用量、反应时间、酮醇物质的量之比、带水剂的用量及微波功率等诸多因素对产品收率的影响。

成本较高,产率较低。

对甲苯磺酸是一种固体有机酸,价廉易得,保管、运输、使用方便安全,对设备腐蚀和三废污染比无机酸小。

但是活性不是很高,因此常常并不用来替代无机酸而作为催化剂[9]。

氨基磺酸(H2N-SO2OH)是一种价廉易得的稳定固体。

它不仅具有对甲苯磺酸的优点,而且反应后以结晶析出,沉于反应液下,易与反应液分离,操作方便,分离出催化剂仍具有重复催化作用,是合成酯的良好催化剂[10]。

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学号07130107 编号研究类型应用研究分类号TQ426.91HUBEI NORMAL UNIVERSITY学士学位论文Bachelor’s Thesis论文题目二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮作者姓名谢萍指导教师杨水金所在院系化学与环境工程学院专业名称化学完成时间2011- 05-15湖北师范学院学士学位论文诚信承诺书中文题目:二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮外文题目:Catalytic Synthesis of Cyclohexanone Glycol Ketal With H3PW6Mo6O40/SiO2学生姓名谢萍学号2007113010107院系专业化学与环境工程学院化学专业班级0701学生承诺我承诺在毕业论文活动中遵守学校有关规定,恪守学术规范,本人毕业论文内容除特别注明和引用外,均为本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的情况。

如有违规行为,我愿承担一切责任,接受学校的处理。

学生(签名):2011年5 月15日指导教师承诺我承诺在指导学生毕业论文活动中遵守学校有关规定,恪守学术规范,经过本人认真的核查,该生毕业论文内容除特别注明和引用外,均为该生本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的现象。

指导教师(签名):2011年5月15 日目录1 . 前言 (3)1.1 分子筛MCM-48负载硅钨酸催化剂 (4)1.2 三氯化铁催化剂 (4)1.3 硫酸铜催化剂 (4)1.4 离子交换树脂催化剂 (4)1.5 活性炭负载对甲苯磺酸催化剂 (4)1.6 铝交联蒙脱土催化剂 (5)1.7 固体超强酸 SO42-/ TiO2-SnO2催化剂 (5)1.8 磷钼酸催化剂 (5)1.9 Fe-ZSM-5分子筛催化剂 (5)2. 实验部分 (5)2.1 试剂及仪器 (5)2.2 催化剂H3PW6Mo6O40/SiO2的制备 (6)2.3 环己酮乙二醇缩酮的合成 (6)3. 结果与讨论 (6)3.1 催化剂H3PW6Mo6O40/SiO2的表征 (6)3.2 反应条件的优化 (8)3.3 催化剂H3PW6Mo6O40/SiO2与其他催化剂催化活性的比较 (9)3.4 催化机理 (10)3.5 产品的分析鉴定 (10)4 . 结论 (11)5 . 参考文献 (12)6. 致谢 (13)二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮谢萍(指导老师:杨水金)(湖北师范学院化学与环境工程学院湖北黄石435002)摘要: 以二氧化硅负载磷钨钼酸H3PW6Mo6O40/SiO2为催化剂,环己酮和乙二醇为原料合成环己酮乙二醇缩酮。

探讨H3PW6Mo6O40/SiO2对缩酮应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对产物收率的影响。

实验表明: H3PW6Mo6O40/SiO2是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,在n(环己酮)∶n(乙二醇) = 1∶1.4 ,催化剂用量占反应物料总质量的1.0%,带水剂环己烷的用量为12mL,反应时间30min 的最佳条件下, 环己酮乙二醇缩酮的收率可达81.64 %。

关键词:环己酮乙二醇缩酮;H3PW6Mo6O40/SiO2;催化中图分类号:TQ426.91;TQ655Catalytic Synthesis of Cyclohexanone Glycol Ketal With H3PW6Mo6O40/SiO2Xie Ping(Tutor:YANG Shuijin)(College of Chemistry and Environmental Engineering, Hubei Normal University , Huangshi,Hubei 435002,China)Abstract :Cyclohexanone Glycol Ketal was synthesized from cyclohexanone and glycol in the presence of H3PW6Mo6O40/SiO2 as catalyst . The factors influencing the synthesis were discussed and the best reaction conditions were found out. Experimental results showed that H3PW6Mo6O40/SiO2was an excellent catalyst. The optimum conditions are:molar ratio of cyclohexanone to glycol is 1:1.4, mass fraction of catalyst is 1.0%,dried Cyclohexane is 12mL,and the reaction time is 30 min, the yield of its can reach 81.64 %.Key Words :Cyclohexanone Glycol Ketal;H3PW6Mo6O40/SiO2;catalysis二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮谢萍(湖北师范学院化学与环境工程学院黄石435002)1 . 前言缩酮类香料属于缩羰基化合物,有着优于母体羰基化合物的花香、果香或特殊香味的香料,其香气透发柔和,留香持久,具有香气类型多、原料来源丰富、生产工艺简单、化学性质稳定等特点。

近20年来,作为新型香料在食品香料和日用香精中得到广泛运用,常用于酒类、软饮料类、冰淇淋、化妆品等的调香和定香。

此外,在有机合成中常用于羰基保护或作有机合成溶剂[1],也用作油漆、食品、烟草、化妆品、制药工业等的中间体和目标产物。

缩醛传统的合成方法是在无机酸H2SO4、H3PO4、HCl、对甲苯磺酸等催化下合成[2]。

这类催化剂廉价易得,产品收率较高,但反应结束后需进行中和、水洗、干燥等过程,后处理工艺复杂,产生废水污染环境,并且质子酸对设备具有较强的腐蚀作用,副反应多,产品纯度不高等缺点。

随着人们生活水平的提高和环保意识的增强,对环己酮乙二醇缩酮的生产提出了更高的要求。

因此,研究和开发合成缩酮的方法具有一定的意义。

近年来有文献报道TiSiW12O40/TiO2[3]、SO42-/TiO2-SnO2[4]、FeCl3·6H2O[5]、硫酸铁[6]、维生素C[7]、十二水合硫酸铁铵[8]、SO42-/TiO2-MoO3-La2O3[9]、MCM-48分子筛[10]等催化剂对缩酮(醛)反应具有良好的催化作用,同时,新型环境友好绿色催化剂——杂多酸及其盐类开发研究日益受到人们关注[11]。

在催化理论中,对于活性中心的观点人们已经达成共识,认为分子接近活性中心是关键的一步,因此必须寻找合适的载体,将杂多酸有效的分散开,最大程度地发挥其催化作用。

磷钨钼酸是一类含氧桥的多核配合物,是固体超强酸的一种, 同时磷钨钼杂多酸具有Keggin结构,催化活性高,选择性好,反应条件温和,工艺流程简单。

但是纯磷钨钼酸比表面积小,易溶于极性溶剂,回收及重复使用困难,很难作为多相催化剂使用。

为解决这一难题,负载型磷钨钼杂多酸H3PW6Mo6O40成为理想的催化剂而备受关注[12-14]。

通常的做法是将杂多酸负载在具有较大比表面积的载体如二氧化硅上[15]。

SiO2是硅藻土的主要成分,具有特殊的多孔结构、大的比表面积和优良的耐热、耐酸等特性,被广泛用作吸附剂、干燥剂和催化剂载体等[15]。

通过实验发现SiO2负载磷钨钼杂多酸催化剂对缩酮反应具有良好的催化活性。

本文以SiO2负载磷钨钼酸催化剂H3PW6Mo6O40/SiO2合成环己酮乙二醇缩酮,较系统地探讨了原料量比、催化剂用量、带水剂、反应时间四因素对反应的影响,通过正交法求得适宜的反应条件。

下面将不同催化剂对环己酮与乙二醇合成的四因素(原料量比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间)和结果进行比较:1.1 分子筛MCM-48负载硅钨酸催化剂[16]H4SiW l2O40/MCM-48催化合成环己酮乙二醇缩酮的适宜条件是:n (环己酮) ∶ n ( 乙二醇) = 1∶1.4, 催化剂用量为反应物料总质量的0. 25%, 带水剂环己烷的用量为8mL,反应时间为60min, 环己酮乙二醇缩酮收率可达77. 8%。

1.2 三氯化铁催化剂[17]三氯化铁催化合成环己酮乙二醇缩酮的适宜条件是:n (环己酮) ∶ n ( 乙二醇) = 1∶1.5, 催化剂用量为5.0g, 带水剂环己烷的用量为50mL,反应时间为120min, 环己酮乙二醇缩酮收率可达77. 3%。

三氯化铁是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,由于它使用方便,对环境无污染,可望得到广泛应用。

但FeCl3·6H2O易吸潮,难以保存。

1.3硫酸铜催化剂[17]硫酸铜催化合成环己酮乙二醇缩酮的适宜条件是:n (环己酮) ∶ n ( 乙二醇) = 1∶1.5, 催化剂用量为5.0g, 带水剂环己烷的用量为50mL,反应时间为120min, 环己酮乙二醇缩酮收率可达70. 7%。

1.4 离子交换树脂催化剂[17]离子交换树脂催化合成环己酮乙二醇缩酮的适宜条件是:n (环己酮) ∶ n ( 乙二醇) = 1∶1.5, 催化剂用量为5.0g, 带水剂环己烷的用量为50mL,反应时间为2h, 环己酮乙二醇缩酮收率可达60.5%。

1.5活性炭负载对甲苯磺酸催化剂[18]活性炭负载对甲苯磺酸催化微波合成环己酮乙二醇缩酮的适宜条件是:n (环己酮) ∶ n ( 乙二醇) = 1∶1.6, 催化剂用量为反应物料总质量的0. 75%,微波功率为450W,辐射时间为4min,环己酮乙二醇缩酮收率可达76.7%。

该反应具有操作简单、反应速度快、不用溶剂、催化剂可回收重复使用和节能等特点,符合绿色有机合成的要求,具有一定的工业使用价值。

1.6 铝交联蒙脱土催化剂[19]采用铝交联蒙脱土催化合成环己酮乙二醇缩酮的适宜条件是:n (环己酮) ∶ n ( 乙二醇) = 1∶1.5, 催化剂用量为反应物料总质量的2%, 加入带水剂环己烷为反应物料总质量20%,反应时间为60min,环己酮乙二醇缩酮收率可达74.0%。

该反应无废液排放,有益于环保,工艺流程简单,但催化剂循环使用性能尚须提高。

1.7 固体超强酸SO42-/ TiO2-SnO2催化剂[4]采用固体超强酸 SO42-/ TiO2-SnO2(3:1)催化合成环己酮乙二醇缩酮的适宜条件是:n (环己酮) ∶ n ( 乙二醇) = 1∶1.5, 催化剂用量为反应物料总质量的5%, 加入共沸剂苯50ml,反应时间为90min,环己酮乙二醇缩酮收率可达82.0%。

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