基于keggin型杂多化合物的合成及其催化氧化苯的研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文Keggin型杂多化合物的合成及其催化氧化苯的研究姓名：谭学苓申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：李贵贤20090401硕士学位论文摘要杂多化合物是一种兼有酸性和氧化还原性的双功能性催化剂。与传统催化剂相比，它具有确定的内部结构、独特的假液相反应场、在极性溶液中良好的溶解性等优点。在有机催化反应中，杂多化合物显示出较高催化活性和选择性。由于其在反应中对设备的腐蚀性低、反应条件温和，因此，近年来受到广泛关注。本文采用酸化．乙醚法合成了三种钒取代的P．Mo．V杂多酸。在此基础上以(C4H9)4N+为阳离子，合成磷钼

2、钒杂多化合物。利用FT-IR、X．射线粉末衍射、31P．NMR等分析手段对其内部结构进行了表征，分析结果表明该类杂多化合物具有Keggin型结构。为研究探索所制备的杂多化合物的催化活性，考察了该类催化剂在苯羟化制苯酚和苯氨化制苯胺反应中的催化活性。一、催化苯羟化制苯酚在苯氧化羟化制苯酚反应中，选用30％H202为氧化剂，在乙酸作溶剂的条件下，考察了反应温度、反应时间、氧化剂用量、催化剂用量等因素对反应的影响。最佳条件反应下，苯酚收率和选择性分别可达27．87％、89．04％。二、催化苯氨化制苯胺以苯为原料，盐酸羟胺为氨源，10％次氯酸钠为氧

3、化剂，在乙酸作溶剂的条件下，考察反应温度、反应时间、氧化剂用量、催化剂用量等因素对反应的影响。最佳反应条件下苯胺收率可达lO．69％。实验结果表明，钒取代的磷钼钒杂多季铵盐显示出优秀的催化氧化能力。在杂多化合物中，引入钒元素可以提高催化剂的氧化性，钒引入量越多，催化剂的氧化能力越强，但同时会降低催化剂的选择性。以有机阳离子为抗衡离子可以改变杂多化合物在有机溶剂中的溶解性，同时提高催化剂的催化氧化活性。关键词：杂多化合物；Keggin结构；苯酚；苯胺AbstractHeteropolycompoundshavegreatutilitiesin

4、catalysisbecauseoftheiracidityandoxidation’reductionquality．Comparedwiththetraditionalcatalysts．ithasthedeterminationinternalstructure，auniquepseudo．1iquidphase，inpolarsolution，suchastheadvantagesofgoodsolubility．Intheorganiccatalyticreaction，theheteropolycompoundsshowhigh

5、catalyticactivityandselectivity．Becauseitis10wintheresponsetoequipment’Scorrosiveness，theresponseconditionistemperate．Therefore。itreceivedthewidespreadattentioninrecentyears．Inourwork，threevanadiumsubstitutedheteropolyacidhavebeensynthesizedbyacidification—etherization．Bas

6、edonthiswork，wetake(C4H9)4N-t-asthepositiveion'andsynthesizedphosphorusmolybdenumvanadiumheteropolycompounds．ItsinternalstructurewasanalyzedbyFT-IR，XRD，”P．NMR．TheanalysisresuItindicatedthatthiskindofvariedcompoundhastheKeggin．typestructure．Inordertostudytheheteropolycompou

7、ndcatalyticactivitywhichweprepare，Weinspectedthiskindofcatalystinthebenzenetophenolandbenzenetoanilinereaction．1．CatalytichydroxylationofbenzenetophenolInthebenzenehydroxylationofphenolreaction，wechoiceof30％H202asoxidantinaceticacidassolvent，inspectedtheeffectsofreactionte

8、mperature，reactiontime，oxidantdosage，theamountofcatalystonthereaction．Undertheoptimumcond