环己烯催化氧化合成环己烯酮的研究

摘要

环己烯酮作为一种重要的精细化工中间体，具有很高的工业价值，被广泛应用于香料、医药、农药、表面活性剂、高分子材料等领域。铬酸氧化环己烯制取环己烯酮是目前最常见合成环己烯酮的方法，但该方法产率低，反应选择性差，原料成本高，污染环境严重。因此，环己烯酮生产方法的研究成为热点。传统工业生产方法包括环己烯醇氧化合成法、苯酚加氢合成法、环己酮溴化合成法等均存在原料成本高和污染环境等各种问题，因此研究经济高效、环保节能的环己烯酮工业生产方法势在必行。
　　结合国内外环己烯酮合成方法的研究进展，本课题以环己烯为原料，制备合适的催化剂，优化环己烯酮的合成工艺，减少环境污染、降低反应成本、提高产品收率，为工业化生产提供实验依据。主要研究内容如下:
　　(1)催化氧化体系的筛选。分别选择磷酸锆、四氧化三钴、凹凸棒土为载体，采取化学沉积、回流等方法制备负载型催化剂，考察了γ-磷酸锆催化氧化体系、介孔四氧化三钴催化氧化体系以及凹凸棒土催化氧化体系。
　　(2)环己烯酮合成工艺的研究。分别以γ-ZrP、Co3O4、Cr-PAL为催化剂，选择合适的氧化剂与溶剂，液相条件下环己烯氧化合成环己烯酮。考察了反应温度、反应时间、溶剂种类、氧化剂种类以及反应压力对氧化反应的影响，获得最佳反应工艺参数。
　　(3)对优化催化剂的表征。分别对γ-ZrP、Co3O4、Cr-PAL催化剂进行了X射线衍射、红外光谱、电镜、X射线光电子能谱、比表面测试等一系列表征，从而了解三种催化剂微观形貌及结构，并探索催化性能的来源。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 环己烯的理化性质

1．2 环己烯酮的性质与应用

1．2．1 环己烯酮的性质

1．2．2 环己烯酮的应用

1．3 环己烯酮的制备方法

1．3．1 环己烯醇氧化合成法

1．3．2 苯酚加氢合成法

1．3．3 环己酮溴化合成法

1．3．4 氧化环己烯合成法

1．4 烯丙基氧化技术

1．5 本论文的研究目的与研究内容

第2章 γ-磷酸锆催化环己烯合成环己烯酮

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验仪器与设备

2．2．2 实验试剂

2．2．3 催化剂的制备

2．2．4 催化剂的表征方法

2．2．5 环己烯催化氧化合成环己烯酮反应

2．3 结果与讨论

2．3．1 金属改性对反应的影响

2．3．2 温度对反应的影响

2．3．3 底物量对反应的影响

2．3．4 溶剂种类对反应的影响

2．3．5 反应压力对反应的影响

2．3．6 反应时间对反应的影响

2．4 催化剂的表征

2．4．1 X射线衍射

2．4．2 红外光谱

2．4．3 扫描电镜和透射电镜

2．4．4 比表面测试

2．4．5 X射线光电子能谱

2．5 本章小结

第3章 介孔Co3O4催化环己烯合成环己烯酮

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验仪器与设备

3．2．2 实验试剂

3．2．3 催化剂的制备

3．2．4 催化剂的表征方法

3．2．5 环己烯催化氧化合成环己烯酮反应

3．3 结果与讨论

3．3．1 贵金属负载介孔Co3O4对反应的影响

3．3．2 温度对反应的影响

3．3．3 压力对反应的影响

3．3．4 溶剂种类对反应的影响

3．3．5 底物量对反应的影响

3．3．6 反应时间对反应的影响

3．4 催化剂的表征

3．4．1 X射线衍射

3．4．2 红外光谱

3．4．3 扫描电镜和透射电镜

3．4．4 比表面测试

3．4．5 X射线光电子能谱

3．5 本章小结

第4章 铬负载凹凸棒土催化环己烯合成环己烯酮

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验仪器与设备

4．2．2 实验试剂

4．2．3 催化剂的制备

4．2．4 催化剂的表征方法

4．2．5 环己烯催化氧化合成环己烯酮反应

4．3 结果与讨论

4．3．1 催化剂种类对反应的影响

4．3．2 氧化剂种类对反应的影响

4．3．3 溶剂种类对反应的影响

4．4 催化剂的表征

4．4．1 X射线衍射

4．4．2 红外光谱

4．4．3 扫描电镜和透射电镜

4．4．4 X射线光电子能谱

4．5 本章小结

第5章 结论

5．1 结论

5．2 创新

5．3 展望

参考文献

在读期间研究成果

致谢