發(fā)布時(shí)間：2017-11-18 11:25

  本文關(guān)鍵詞：環(huán)己酮肟液相貝克曼重排制備己內(nèi)酰胺綠色催化研究

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【摘要】：已內(nèi)酰胺是一種重要的有機(jī)化工原料,主要用于生產(chǎn)尼龍-6纖維和其他聚酰胺類聚合物,在紡織、電子、汽車等行業(yè)應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)的環(huán)已酮肟液相貝克曼重排制已內(nèi)酰胺是以發(fā)煙硫酸為催化劑的生產(chǎn)工藝,存在諸多缺點(diǎn),例如設(shè)備腐蝕、污染環(huán)境及后處理復(fù)雜以致副產(chǎn)硫酸銨,而氣相貝克曼重排工藝能避上述缺點(diǎn),但因該工藝反應(yīng)溫度較高,容易造成催化劑積碳、失活。因此,對新工藝催化劑的開發(fā)變得尤為重要。本文首先對幾種固體酸催化劑對液相貝克曼重排制備已內(nèi)酰胺的催化性能進(jìn)行考察。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),磺酸樹脂Amberlyst36(酸量4.9 mmo1H+/g)的催化效果最佳,然后對此催化劑進(jìn)行工藝條件考察,發(fā)現(xiàn)其在反應(yīng)溫度110℃,反應(yīng)時(shí)間7 h,環(huán)已酮肟：催化劑=2：1,原料濃度為0.1 g·mL-1時(shí),CHO的轉(zhuǎn)化率達(dá)93.93%,CPL的選擇性達(dá)87.54%。最后,對此催化劑的催化機(jī)理進(jìn)行了初步探討。然后又制備并表征了幾種新型功能化B酸離子液體,將其作用于液相重排反應(yīng)。在研究中發(fā)現(xiàn)合成的酸性離子液體[HSO3Bmim][HSO4]的催化性能最佳,對催化劑的重排反應(yīng)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。接著,分別以反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、離子液體用量和ZnCl2用量為水平值,以CPL收率為響應(yīng)值,利用Design-expert軟件研究多種因素對響應(yīng)值的共同影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,離子液體催化的重排反應(yīng)最優(yōu)條件為：反應(yīng)時(shí)間5.7h,反應(yīng)溫度80℃,催化劑用量0.24 mmol, ZnCl2用量1.0 mmol,此時(shí),已內(nèi)酰胺收率達(dá)79.47%。最后將離子液體負(fù)載在氧化石墨上得到負(fù)載型離子液體催化劑,該催化劑具有分離簡單,可循環(huán)使用的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用負(fù)載型離子液體作為催化劑時(shí),環(huán)已酮肟的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到89.46%,已內(nèi)酰胺選擇性可達(dá)到96.35%。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O623.626

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本文編號：1199631