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四羧基酞菁的制备表征及其催化性能的研究(6)

时间:2016-12-08 20:35来源:毕业论文
时间(h) 转化率(%) 产物收率(%) 2 33.30 17.75 4 76.80 38.09 6 95.45 47.73 8 100.00 48.80 10 100.00 23.40 (2) 共还原剂与烯烃比例的选择 表4.2为醛烯比对-甲基苯乙


时间(h)    转化率(%)    产物收率(%)
2    33.30    17.75
4    76.80    38.09
6    95.45    47.73
8    100.00    48.80
10    100.00    23.40
(2) 共还原剂与烯烃比例的选择
表4.2为醛烯比对α-甲基苯乙烯氧化反应的影响。以四羧基酞菁钴(0.06g)为催化剂,异丁醛为助催化剂,α-甲基苯乙烯为底物,反应溶剂为1,2-二氯乙烷,反应8小时,观察对α-甲基苯乙烯氧化反应的影响。反应中的异丁醛,它既是此氧化反应的引发剂,又是助催化剂。随着异丁醛与α-甲基苯乙烯之间比例的增加,α-甲基苯乙烯的转化率逐步增加,在6小时时,转化率达到100%。氧化产物的选择性则是先增后减。当醛烯比高于2:1时,产物的选择性变差,因此选择醛烯比为2:1时效果最佳。
表4.2 醛烯比对α-甲基苯乙烯催化氧化反应的影响
烯醛比(V:V)    转化率(%)    产物收率(%)
1:1    100    33.15
1:2    100    77.41
1:3    100    56.13
1:4    100    48.69
(3) 催化剂用量的选择
表4.3为催化剂用量对环己烯催化氧化反应的影响。反应温度为45℃,通氧量为40 ml/min,醛烯比2:1,在四羧基酞菁钴催化剂不同用量(0.00g,0.02g,0.04g,0.06g,0.08g)条件下反应10h,环己烯的转化率由67.8%上升到100.00%。结果表明,催化剂用量少时环己烯氧化产率也低。然而随着催化剂用量的增加,由0.02g增加到0.06g,产率由43.21%增加至58.09%,继续增加催化剂用量至0.08g,反而使环己烯氧化产率下降,至23.40%。因此,催化剂用量选择0.06g。
表4.3 催化剂用量对环己烯催化氧化反应的影响
催化剂用量(g)    转化率(%)    产物收率(%)
0.00    67.80    41.56
0.02    89.20    43.21
0.04    92.20    50.71
0.06    100.00    58.09
0.08    98.00    23.40
(4) 对不同烯烃催化环氧化反应
我们将四羧基酞菁钴,异丁醛和氧气的氧化体系应用到其他的烯烃中。选用环己烯、α-甲基苯乙烯,苯乙烯,α-蒎烯,3-蒈烯,1-辛烯在相同的反应条件下得到如下结果(见表4.4)。
表4.4 不同底物的烯烃环氧化反应
底物    产物    底物转化率
%    环氧产物选择性
%    环氧产物产率
由以上表格可知,1-辛烯环氧化产物产率最高,达到86.3%,其次是3-蒈烯;而且1-辛烯选择性是100%,3-蒈烯选择性为94.79%。这有可能是空间位阻的缘故;α-蒎烯也是如此,选择性为100%。环己烯的转化率最高达到100%,但其环氧产物选择性仅为58.9%。这是由于环氧环己烷容易发生深度氧化,通过GC-MS可知,主要副产物是2-环己烯-1-酮和2-环己烯-1-醇。苯乙烯、α-甲基苯乙烯由于其双键和苯环发生共轭效应降低了双键的活性,环氧收率分别为50.2%和48.57%;选择性分别为 82.32% 和24.91%。
下面选取环己烯为例,作简要分析。下图为四羧基酞菁钴催化环己烯氧化反应10小时结果图:
 由上图可以看到,此时底物环己烯(出峰时间3.0min)已经全部反应,图中5.059min,5.609min,7.352min,7.610min各有一个峰出现。其中,5.059min处为环氧环己烷,其选择性为58.9%。 四羧基酞菁的制备表征及其催化性能的研究(6):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_768.html
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