试析微乳化方法研究环已酮氨肟化反应历程

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1、天津大学硕士学位论文微乳化方法研究环已酮氨肟化反应历程姓名：江小舟申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：辛峰20080501中文摘要环己酮氨肟化反应已经实现了工业化，环己酮的转化率和环己酮肟的选择性都很高，但是对该反应的反应历程还需要作进一步的研究。另一方面，微乳液作为一种全新的反应介质，在该体系中进行环己酮氨肟化反应，具有重要的研究意义。本文利用微乳液这种新颖的反应介质，作为研究氨肟化反应历程的工具，尝试在微乳体系中分析氨肟化反应的机理并描述氨肟化反应的历程。同时，本文采用荧光光谱法研究微乳体系的特征参数，如临界胶束浓度

2、(CMC)和胶束聚集数(N)的性质，再通过计算推导出微乳体系中胶束的微观参数。利用已测定特征参数的微乳液作为反应介质，进行环己酮氨肟化反应。通过气相色谱测定不同表面活性剂浓度下的微乳液中氨肟化反应的转化率和收率等反应数据，将所得结果进行分析并同非微乳体系进行比较。最后，利用微乳液的特征参数和氨肟化反应反应数据，分析微乳液中氨肟化反应的历程。研究表明，用CTAB／环己酮／叔丁醇／水和SDS／环己酮／叔丁醇／水都可以构建微乳体系，其中环己酮／叔丁醇／水的质量配比为l：2：7。在60℃下，测得此CTAJ3微乳体系的CMC为3×10。

3、3M，SDS微乳体系的CMC为2．5x10。3M。胶束聚集数的实验研究表明，表面活性剂浓度越高，所形成胶束的胶束聚集数N也越高，其胶束的直径也越大。相同物质的量的CTAB和SDS进行比较，CTAB的胶束聚集数和胶束直径都大于SDS。以上述微乳体系作为反应介质，TS．1催化环己酮氨肟化反应可以生成环己酮肟。在最佳反应条件下，微乳体系中环己酮转化率和环己酮肟的选择性最高分别能达到92．82％和61．89％。在转化率和选择性等反应数据上，微乳体系都低于非微乳体系，CT'AB微乳体系都低于SDS微乳体系。本文分析以上现象是由碰撞作用，

4、栅栏层作用和自由反应相作用三者共同影响的结果，给出了描述这三者作用的数学模型，并且在给定一些基本假定的前提下描述了在羟胺机理下的反应历程。本文认为羟胺机理能较好的描述微乳液中氨肟化反应。关键词：微乳液氨肟化荧光光谱法临界胶束浓度胶束聚集数碰撞模型栅栏层模型自由反应相模型ABSTRACTCvclohexanoneammoximationreactionhasbeenusedinindustryformanyyearS，however’themechanismofthereactionneeds向rtherstudy．Ontheo

5、therhand，aSanewreactionmediumfor州clohexanoneammoximationreaction，microemulsionisalsoneedsfurtherstudy．Byusingmicroemulsionasareactionmedium，andareaserchtoolsfordiscoveringcyclohex2moneammoximationreaction．Inordertodescribethemechanismofcvclohexanoneammoximationreact

6、ion，nuorescencespec仃omet哆、VasusedtomeasureⅡlepa期metersofmicroemulsion，suchasthecriticalmicelleconcentration(CMC)andmicellaraggregationnumber(N)．Finally，combiningthemicroemulsionparametersanddataf．romcyclohexanoneammoximationreaction，themechanismofcvclohexanoneammoxi

7、mationreactionwasderived．ItwasfoundthatCTAB／cyclohexanone肠．but觚ol／waterandSDS／cvclohexanone伪．butanol／watercouldconstructmicroemulsions，whenmassmtioofcvclohexanone伤-butanol／waterwaS1：2：7，at60℃，theCMCofCTABmicroemulsionwas3×1O‘3M，theCMCofSDSmicroemulsionwas2．5×l0-jM．E

8、xperimentalstudiesshowedthehi曲erconcentrationofsu—’actant，thegreatermicellaraggregationnumber．CTABmicroemulsionhadhi曲erNandmicellardiamete