试析杂多酸复合金属盐催化氧化作用的研究

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1、分类号：0622．3密级：公开797879单位代码：10152学号：200234大连轻工业学院硕士学位论文中文题目：杂多酸复合金属盐催化氧化作用的研究英文题目：TheResearchofPhosphotungsticAcid—MetalSaltCompositeonOxidationCatalysis分院(所)：学科、专业：研究生：指导教师：化工与材料学院化学工艺杨婉王少君教授摘耍要HPA—H202一PTC相转移催化氧化体系广泛用于有机合成反应中，由于H202价廉易得，瓦污染，杂多酸(盐)在反应体系中表现出较高催化活性，所以成为引人注目的研究方向。在相转

2、移条件下，具有Keggin结构的磷钨杂多酸在烯烃环氧化，醇类氧化及芳烃氧化等有机反应中都具有良好的催化活性。这些反应条件温和，反应体系为水油两相，利于产物的分离。缺位杂多化合物由于结构上的“不饱和性”使其可能具有更高的催化活性和更好的稳定性。本文合成复合金属的缺位磷钨杂多化合物，进而以季铵盐为相转移试剂制备相转移催化剂，应用x一荧光吸收、IR、uv和x．衍射等方法对其进行分析，研究其在苯氧化合成苯酚中的催化氧化作用。苯酚是制备树脂、己内酰胺、双酚A、麻醉剂、消毒剂、表面活性剂、塑料等的重要原料。美国是苯酚的消耗最多的国家。目前，美国每年的苯酚消耗量超过2

3、00MMT(millionmetrictons)，并且需求仍有增加的趋势。苯一步氧化制苯酚，是有机合成中富有挑战性的研究课题之一。其环境友好的特点有利于今后的发展。杂多化合物作为一类新型的催化材料，其组成和结构便于在分子水平调控的特性、多功能性(酸性、氧化还原性和光电催化性)、低毒、低腐蚀性和低温高活性等优点在催化研究领域受到广泛重视。因此，研究这类杂多化合物在苯氧化合成苯酚反应的催化活性具有十分重要的意义。本文主要考察了催化剂的制备条件对催化活性的影响及合成条件对催化活性的影响。结果表明硝酸铁系列的催化剂的催化活性要比硫酸铁系列的好，pH值为3～5的条

4、件下制备的催化剂的催化活性要比pH值为2～3的好，以四丁基溴化铵为相转移试剂所制备的催化剂的催化活性好。在优化反应条件下，苯与H202(30％)的摩尔比为I：1、溶剂乙腈(CH3CN)用量为15ml、反应温度60。C、反应时间4h，苯的转化率达2．01％，苯酚的选择性达92．4％，具有良好的工业应用前景。最后探讨了氧化机理。关键词：杂多盐；苯酚；四丁基溴化铵；催化氧化AbstractThesy'妇a-of-HPA—H202一PTc(phasetransfercatalysis)widelyusedinorganicsynthesis．Itisanatte

5、ntion—gettingstudydirectionbeeansethelow-costandlow-contaminativecharacterofH202．InPTC，PWl2(12一tungstophosphate，Keggin)hasthegoodcatalysisactivityintheepoxidationofolefins、oxidationofalcoholandarene．Thesereactionhasthemoderationreactioncondition，anditisfavorofproductseparatationb

6、ecauseofthewater-oilbiphase．TheHPAoflack-locationmaybehasthebettercatalysisactivityandstabilityowingtoitsnou-saturatiOninstructure．The1l-ttmgstophosphateofFe3．_containingwaspreparedandthephasetransfercatalystwasalsopreparedwiththephasetransferreagentinsuccession．Accordingtotheche

7、micalanalysis，compositionsofthecatalystsweredetermined．IR，UVandXRDwereusedtoidentifythestructureofthecatalysts．Theoxidationcatalysisofthecatalystswasalsostudiedinbenzeneoxidationtophen01．Phenolisthemainmaterialofresin，anaesthetic，disinfeetor,surfactantandplastic．Americaisthebigge

8、stcountrythatconsumesthephen01．Nowadays，