本文關(guān)鍵詞： 介孔分子篩 環(huán)己酮 水熱法 Baeyer-Villiger氧化　出處：《青島科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：酮或者環(huán)酮的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)合成中的一類重要反應(yīng),尤其在內(nèi)酯化合物的合成中具有重要意義。針對傳統(tǒng)過氧酸氧化劑存在的環(huán)境污染和產(chǎn)物后處理復(fù)雜等問題,本論文選擇了綠色清潔型的過氧化氫溶液為氧化劑,雜原子介孔分子篩為催化劑的非均相反應(yīng)體系。本論文的研究內(nèi)容主要分為以下三個體系:采用水熱法合成了純硅SBA-15介孔分子篩,以浸漬的方式將金屬負(fù)載于已合成的SBA-15介孔分子篩對其進(jìn)行改性,制備了M-SBA-15(M=Al、Sn、Zr、Ti)介孔分子篩催化劑。通過X-射線粉末衍射(XRD)、N_2-吸附脫附、紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、程序升溫吸附脫附氨(NH_3-TPD)和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)等檢測手段對所合成的介孔分子篩進(jìn)行了表征。將合成的介孔分子篩催化劑用于催化環(huán)己酮的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng),優(yōu)化出的較佳反應(yīng)條件為:Sn-SBA-15的硅錫摩爾投料比為40,反應(yīng)溫度為T=80°C,反應(yīng)時間為t=9 h,n(H_2O_2):n(環(huán)己酮)=1.5,催化劑用量m=0.3 g。在此條件下,環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率和內(nèi)酯的選擇性分別為90.53%和93.58%。在最優(yōu)反應(yīng)條件下對催化劑的循環(huán)使用性能進(jìn)行了考察,結(jié)果顯示,催化劑在循環(huán)使用到第三次時催化劑活性明顯降低。以TS-1前驅(qū)液為導(dǎo)向劑,采用水熱法分兩步合成了MTS-9介孔分子篩。以浸漬的方法在MTS-9介孔分子篩上負(fù)載了四價的金屬錫。通過XRD、N_2-吸附脫附、FT-IR、SEM、TEM、NH_3-TPD和ICP-AES等檢測手段對所合成的介孔分子篩進(jìn)行了表征。將Sn-MTS-9介孔分子篩用于催化環(huán)己酮的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng),優(yōu)化出的較佳反應(yīng)條件為:Sn-MTS-9的硅錫摩爾比為30,反應(yīng)溫度為T=80°C,反應(yīng)時間為t=3 h,n(H_2O_2):n(環(huán)己酮)=2,催化劑用量m(Cat.)=0.20 g。在此反應(yīng)條件下,環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率和ε-己內(nèi)酯的選擇性分別為92.92%和92.60%。在最優(yōu)反應(yīng)條件下對催化劑的壽命進(jìn)行了測試,結(jié)果顯示Sn-MAS-7重復(fù)使用到第4次催化劑的活性開始顯著下降。以Beta前驅(qū)液為導(dǎo)向劑,采用水熱法分兩步合成了介孔分子篩MAS-7。通過浸漬的方法制備了金屬錫負(fù)載的Sn-MAS-7介孔分子篩催化劑。通過XRD、N_2吸附脫附、FT-IR、SEM、TEM、NH_3-TPD和ICP-AES等檢測手段對所合成的分子篩進(jìn)行了表征。將已合成的Sn-MAS-7介孔分子篩用于催化環(huán)己酮的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng),優(yōu)化出了較佳的反應(yīng)條件:Sn-MAS-7的硅錫摩爾比為80,反應(yīng)溫度為T=80°C,反應(yīng)時間為t=7 h,n(H_2O_2):n(環(huán)己酮)=1.5,催化劑用量m(Cat.)=0.20 g。在此反應(yīng)條件下,環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率和ε-己內(nèi)酯的選擇性分別為92.12%和96.29%。對催化劑的循環(huán)使用性能進(jìn)行考察,發(fā)現(xiàn)催化劑循環(huán)使用到第4次催化活性就開始顯著降低。本論文建立了以改性介孔分子篩催化環(huán)己酮Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的非均相反應(yīng)體系。在該反應(yīng)體系下催化劑的催化效果良好,產(chǎn)物ε-己內(nèi)酯易與催化劑分離,催化劑可循環(huán)使用。該反應(yīng)體系為以過氧化氫溶液為氧化劑催化環(huán)己酮的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)提供了一個新的理論支持。
[Abstract]:This paper deals with the synthesis of mesoporous molecular sieves by hydrothermal method . The results show that the reaction temperature is 90 . 53 % and 93 . 58 % . The synthesis of molecular sieves was characterized by N _ 2 adsorption desorption , FT - IR , SEM , TEM , NH _ 3 - TPD and ICP - AES . The reaction conditions were optimized : the molar ratio of Sn - MAS - 7 was 80 , the reaction temperature was t = 7 h , the reaction time was t = 7 h , n ( H _ 2O _ 2 ) 鈭，

本文編號：1491738