探究甲苯定向氯化及邻氯甲苯异构化研究

《探究甲苯定向氯化及邻氯甲苯异构化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京化工大学硕士学位论文甲苯定向氯化及邻氯甲苯异构化研究姓名：黄文涛申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：屈一新20090601摘要甲苯定向氯化及邻氯甲苯异构化研究工业上利用甲苯氯化生产对氯甲苯时，会生成大量的副产品邻氯甲苯，邻氯甲苯用途不如对氯甲苯广泛，价值也不如对氯甲苯高。为了提高甲苯环氯化反应中对氯的选择性，可以通过加入助催化剂的方法来调节邻、对位产物比例。另外，邻氯甲苯也可以通过异构化反应生产价值高的对氯甲苯和间氯甲苯。本课题旨在通过使用助催化剂提高甲苯氯化过程中对位的选择性和邻氯甲苯的异构制造对氯甲苯和间氯甲苯的途径来解决邻氯甲苯的过剩问题。合成了三种苯并硫氮杂卓化合物

2、2，3．二氢．1，5．苯并硫氮杂卓．5H．4．酮、2，3．二氢．1，5．苯并硫氮杂卓．5H．4．硫代酮、2，3．二氢．1，5．苯并硫氮杂卓．4．羟胺作为甲苯环氯化过程中定向氯化助催化剂，在与Lewis酸SbCl3的共同作用下，研究其定向氯化合成对位产物的助催化性能。选取定向催化性能较好的2，3．二氢．1，5．苯并硫氮杂卓．4．羟胺为助催化剂，考察了其用量及反应温度对对氯甲苯选择性的影响，结果表明：三种助催化剂中，2，3．二氢．1，5．苯并硫氮杂卓．4．羟胺助催化效果最佳，p／o比提高至1．29，并根据氯化反应机理讨论了2，3．二氢．1，5．苯并硫氮杂卓-4．羟胺为助催化剂提高对位选择

3、性的原因。以金属离子(Ag、Zr、Pd、Au)改性的ZSM．5为催化剂，对北京化工大学硕上学位论文邻氯甲苯异构生成间氯甲苯和邻氯甲苯的反应进行了研究。实验结果表明，以Ag改性的ZSM一5催化剂对该反应表现出较高的活性、选择性和稳定性。以AgZSM．5为催化剂，以氢气作为载气，在常压气相条件下考察了温度、进料速度、载气流量对邻氯甲苯异构化反应的转化率和产物分布的影响并考察了AgZSM-5催化剂的使用寿命。利用XRD、TG和TEM等手段对催化剂进行了表征，结果表明：ZSM．5分子筛为非纳米分子筛，粒径约0．45,urn，改性后zSM．5附载了金属离子，其催化性能降低可能是由于催化剂表面结

4、焦和附载的重金属离子减少的原因。关键词：甲苯，氯化，助催化，苯并硫氮杂卓，异构化，择形催化，ZSM一5沸石ⅡAbstra6"IRING．CHLoRINATIoNoFToLUENEANDISoMElUZATIoNREACTIoNoFo．CHLoROToLUENEoVERZSM．5ZEOUTEABSTRACTToluenechlorinationisaveryimportantindustrialprocesstomanufacturepara-chlorotoluene．Theselectivityforthepara—isomerisaround40％inthemethods．Alo

5、tofo-chlorotoluenewillgenerate．It’SlesswidelyusedandlessvaluablethanP—chlorotoluene．However,theadditionofCO—catalystssuchasbenzothiazepinesderivativescanincreasetheratioofp-／o—isomers．MeanwhilejO·chlorotoluenecanbeisomerizedtoP-chlorotolueneorm·chlorotolueneoverZSM-5zeolite．So，itismeaningfultoi

6、ncreasetheselectivityofP—chlorotolueneofthereactions．Inthispaper,thesynthesisofthreebenzothiazepinesderivativecompoundsarereported．Westudiedthering—chlorinationoftolueneusingSbCl3asacatalystandbenzothiazepinesderivativesasco—catalystsatdifferenttemperatureanddifferentCO—catalystamount．Allofthec

7、ompoundscanincreasethep-／o—ratiointhereaction．AmongthemN-(2，3-dihydro-1，5-benzothiazepine-4y1)-hydroxylamineisthemosteffectiveonethatgivesap／oratioof1．29．Ill北京化工大学硕上学位论文ThezeoliteZSM一5modifiedwithheavymetalhasbeenusedasthecatalyst