近年來(lái),錸及其化合物因在化學(xué)催化方面的優(yōu)異性能而受到廣泛研究,但它們所參與的化學(xué)反應(yīng)多為非均相催化反應(yīng),需要高溫或高壓等尖刻的反應(yīng)條件,并且催化產(chǎn)率與選擇性較低,這都嚴(yán)重制約了其在催化領(lǐng)域的發(fā)展。隨著綠色化學(xué)的發(fā)展,離子液體因其可設(shè)計(jì)性、熱穩(wěn)定性、低揮發(fā)性等優(yōu)良特性,而逐漸被用作化學(xué)反應(yīng)的催化劑與反應(yīng)溶劑。本文在前期研究基礎(chǔ)上,利用萃取合成法將稀散金屬錸嫁接到了離子液體中,成功合成了新型功能型三異辛基高錸酸銨離子液體([TiOA][ReO_4]),并利用核磁共振氫譜(~1H-NMR)、紅外光譜(FT-IR)、拉曼光譜(Raman)、熱重(TG)、示差掃描量熱(DSC)等分析手段對(duì)其進(jìn)行了表征,驗(yàn)證了其結(jié)構(gòu)的正確性。又在(293.15-343.15)±0.1 K的溫度范圍內(nèi),每隔5 K測(cè)定了其密度、折光率、電導(dǎo)率、表面張力等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),計(jì)算了[TiOA][ReO_4]的體積性質(zhì)與表面性質(zhì)。將豐富的生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化成高附加值化學(xué)品的研究正漸漸引起人們的廣泛關(guān)注,其中多元醇脫氧脫水(DODH)生成烯烴的反應(yīng)可以有效地降低生物質(zhì)中的羥基官能團(tuán),是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化的重要方法之一。本文將[TiOA][ReO_4]應(yīng)用于1,2-辛二醇脫氧脫水生成1-辛烯的體系中,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)降低了反應(yīng)時(shí)間與溫度,提高了1-辛烯的產(chǎn)率、選擇性與催化劑的循環(huán)次數(shù)。通過(guò)三水平三因素響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定了催化體系的最佳反應(yīng)條件與因素影響程度,最佳條件下,[TiOA][ReO_4]催化1,2-辛二醇脫氧脫水反應(yīng)的產(chǎn)率為95.53%,選擇性大于99%。綜合三因素對(duì)產(chǎn)率的影響可知:催化劑用量溶劑用量反應(yīng)時(shí)間。環(huán)氧化合物是一種應(yīng)用廣泛的有機(jī)原料中間體,具有含氧三元結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)十分活潑,可通過(guò)開(kāi)環(huán)反應(yīng)轉(zhuǎn)換官能團(tuán),在石油化工、精細(xì)化工、天然化合物的合成與制藥工程中占有異常重要的地位。目前,烯烴環(huán)氧化反應(yīng)是制備環(huán)氧化合物的主要方法之一。本文將[TiOA][ReO_4]應(yīng)用于環(huán)辛烯環(huán)氧化生成環(huán)氧環(huán)辛烷的體系中,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)與三水平三因素響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定了此催化體系的最佳反應(yīng)條件與因素影響程度,最佳條件下,[TiOA][ReO_4]催化環(huán)辛烯環(huán)氧化反應(yīng)的產(chǎn)率為90.13%,選擇性大于99%。綜合三因素對(duì)產(chǎn)率的影響可知:催化劑用量氧化劑用量溶劑用量。本文將稀散金屬錸與離子液體進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合,豐富了離子液體的種類(lèi),對(duì)綠色化學(xué)與催化化學(xué)的發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義,并完善了多元醇脫氧脫水與烯烴環(huán)氧化這兩個(gè)催化體系,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)提供了重要的理論支持。
【學(xué)位單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：O621.251
【部分圖文】：

CH CH2OH OHTiOA ReO4150℃C6H13 甲苯圖 3-2 1,2-辛二醇脫氧脫水生成 1-辛烯3-2 中 1,2-辛二醇脫氧脫水生成 1-辛烯的反應(yīng)，置于如下（置中進(jìn)行，其中 1,2-辛二醇作為反應(yīng)底物，甲苯為反O4]作為反應(yīng)的催化劑，將物料按照先后順序裝入自制催化定好反應(yīng)溫度，并開(kāi)冷凝水冷凝回流。反應(yīng)結(jié)束后，向反己烷進(jìn)行震蕩萃取，離心后，用 1 μL 微量進(jìn)樣器取上層溶儀中進(jìn)行分析，通過(guò)比對(duì)保留時(shí)間確定各物質(zhì)，對(duì)萃取后譜分析，證明底物萃取完全，詳見(jiàn)附圖 A-6。分離出上層標(biāo)物十二烷混合均勻，再次用 1 μL 進(jìn)樣器取 0.5 μL 進(jìn)行最終計(jì)算 1-辛烯產(chǎn)率與選擇性。

第 3 章 [TiOA][ReO4]催化 1,2-辛二醇脫氧脫水由表 3-4 的二次回歸模型的分析結(jié)果可知，模型 P=0.008 表明該響應(yīng)面回歸模型已經(jīng)達(dá)到了高度顯著水平(P<0.01)，模型的一次項(xiàng) X1、X2，二次項(xiàng) X12的影響達(dá)到了高度顯著水平，由 P 可知，在所選的各因素水平范圍內(nèi)，對(duì)結(jié)果的影響排序?yàn)椋篨1> X2> X3，即在所選的催化劑用量、溶劑用量、反應(yīng)時(shí)間三個(gè)影響因素中，催化劑因素對(duì) 1-辛烯產(chǎn)率的影響最大，反應(yīng)時(shí)間因素對(duì)其產(chǎn)率影響最小。3.6.2 響應(yīng)面交互作用分析（1）催化劑用量與溶劑用量對(duì) 1-辛烯催化產(chǎn)率的響應(yīng)面分析在反應(yīng)時(shí)間不變（X3=0）的條件下，根據(jù)二次回歸方程，由響應(yīng)面回歸程序可以繪制出催化劑用量(X1)與溶劑用量(X2)對(duì) 1-辛烯催化產(chǎn)率（Y1）影響的響應(yīng)曲面及其等高線，如圖 3-9。

第 3 章 [TiOA][ReO4]催化 1,2-辛二醇脫氧脫水（2）催化劑用量與反應(yīng)時(shí)間對(duì) 1-辛烯催化產(chǎn)率的響應(yīng)面分析在溶劑用量不變（X2=0）的條件下，根據(jù)二次回歸方程，由響應(yīng)面回歸程序可以繪制出催化劑用量(X1)與反應(yīng)時(shí)間(X3)對(duì) 1-辛烯催化產(chǎn)率（Y1）影響的響應(yīng)曲面及其等高線，如圖 3-10。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2888925