ZrO2催化苯胺和CO2合成二苯基脲反应.pdf

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1、石油学报(石油加工)2014年1O月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第3O卷第5期文章编号：1001—8719(2014)05～0817-06Cu—Fe／Zro2催化苯胺和CO2合成二苯基脲反应张丽丽，安华良，赵新强，王延吉(河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室，天津300130)摘要：以Cu—Fe／ZrOz为催化剂、乙腈为溶剂，进行苯胺与COz合成二苯基脲(DPU)反应，考察了反应条件对该反应的影响和催化剂的重复使用性能，推测了Cu—Fe／ZrO。对该反应的催化作用机理。结果

2、表明，苯胺与CO。合成DPU反应的适宜条件为催化剂与苯胺质量比0．10、乙腈／苯胺体积比1．0、反应温度160℃、CO初始压力1MPa、反应时间7h；在此条件下，苯胺转化率、DPU产率及其选择性分别为5．5、5．3％和96．9。cu_Fe／Zr02催化剂表面存在3类活性中心，即Cu-Fe金属位M、Lewis酸位z和Lewis碱位zr一0，在它们的协同作用下实现了苯胺与CO2合成DPU的反应。催化剂重复使用4次后失活，活性组分Cu的流失是其失活的主要原因。关键词：苯胺；二氧化碳；二苯基脲；负载双金属催化剂中图分类号：TQ246．3文献标识码：Ado

3、i：10．3969／j．issn．1001—8719．2014．05．009SynthesisofDiphenylUreaFromAnilineandCO2CatalyzedbyCu-Fe／ZrO2ZHANGLili，ANHualiang，ZHAOXinqiang，WANGYanji(HebeiProvincialKeyLaboratoryofGreenChemicalTechnologyandEfficientEnergySaving，HebeiUniversityofTechnologyTianjin300130，China)Abstract

4、：Thesynthesisofdiphenylurea(DPU)wascarriedoutwithCu—Fe／ZrO2asheterogenouscatalyst，startingfromanilineandCO2withacetonitrileassolvent．TheeffectsofreactionconditionsandthereusabilityofCu—Fe／ZrO2catalystinthereactionofanilineandCO2toDPUwereinvestigated．Thenthecatalyticmechanismo

5、fCu—Fe／ZrO2inthereactionwasproposed．Theresultsshowedthatthesuitablereactionconditionswereasfollows，catalysttoanilinemassratioof0．10，acetonitriletoanilinevolumeratioof1．0，reactiontemperatureof160℃，C02initialpressureof1MPaandreactiontimeof7h，underwhichtheconversionofaniline，the

6、yieldandselectivityofDPUwere5．5，5．3and96．9，respectively．ThereexistedthreekindsofactivesitesonthesurfaceofCu-Fe／ZrO2catalyst，whichwerethemetalsiteM，LewisacidsiteZandLewisbasicsiteZr—O一．ThecooperativecatalysisofthethreeactivesitesfavoredtheprocessofDPUsynthesis．Cu-Fe／ZrO2wasdea

7、ctivatedafterreusedinDPUsynthesisfor4cyclesduetothe1OSSofCuactivespecies．Keywords：aniline；carbondioxide；diphenylurea；supportedbimetalliccatalyst二苯基脲(DPU)是一种重要的有机合成中间要大量碱液中和处理。非光气法合成DPU路线中，体，应用广泛。DPU传统的合成方法为光气法，其苯胺氧化羰基化法、硝基苯还原羰基化法及硝基苯原料光气剧毒，安全问题严重，并且副产物HCI需与苯胺酸位氧化一还原羰化法均以CO为原料

8、，需使收稿日期：2013-08—06基金项目：国家自然科学基金项目(21076059)、天津市自然科学基金项目(12JCYBJC1280