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代化工研究
化学新课标
Co(II)掺杂的TiO.在烯烃的环氧化
反应中的催化应用
O王安琪陈淑芬
(兰州石化职业技术学院甘肃730060)
2016-08
摘要:我们以然酸丁酯和可溶性盐Co(NO),6H,0为原料,宋用共况淀法于室湿条件下制各了全属高子Co(Il)修杂的二氧化钛纳催化制,并速
用苯乙始的液相环氧化反应作为探针反应,以此来评价该催化剂Co(I)-TiO,的性能。关键词:二氧化钛;环氧化反应;苯乙烯环氧
中图分类号:T
文献标识码:A
CatalyticapplicationofCo(ll)-dopedCo-dopedTio,intheepoxidationofolefins
catalyzedby(l)-dopedTio2intheepoxidationofolefins
Wang Angi, Chen ShuFen
( Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology, Gansu, 730060 )
Abstract : we tuse buty ziftanate and salr soluble Co (NOj,6H,O as raw materials, tused in room femperafare was pnepared by co precipitation of metal ions Co (ll) doped itanium dioxide nano catalyst, and rhe ligarid phase epoxidation of styrene as d probe reaction to evahrate rhe catalyst Co(I) the performance of'-TiO,
Key words : titaniarm dioxide ; epoxidarion ; styrene and epoxy resin
引言
烯烃的环氧化反应在有机合成中是一种多用途的合成技术。环氧化反应是指在烯烃分子内C=C两端的碳原子上引入一个氧原子而生成一个三元环的氧化反应,主要有两种方法:(1)间接环氧化:先将烯经制成卤代醇,然后再强碱(如氢氧化钠)脱环化。(2)直接环氧化:①烯类空气氧化法:低级烯烃在催化剂作用下可使用空气氧化;②烯类过氧化物氧化法:将烯类和一定量的有机过氧化物在酸催化剂(如强酸性离子交换树脂)和无水情性的有机溶剂中进行低温反应(0℃室温)。
由于环氧化物在高温、强离子或自由基的催化下可生成
环氧均聚物、共聚物,故是化工领域内用途非常广泛的一类有机物,可作为有机合成中间体和化工原料使用。
苯乙烯环氧由于其分子中活泼环氧基的存在,可通过选择性开环或官能团转化而生产出许多具有高附加值的化工产品,如用于合成食品添加剂、增香剂、驱虫剂、环氧树脂稀释剂、紫外线吸收剂、盐酸左旋咪唑、昆虫信息素和其它高分子聚合物的中间体等。
纳米催化剂具有高的比表面积和比表面能,因而在其表
面具有优良的吸附浓集效应和吸附定向效应,对化学反应具有高催化活性和选择性,在国际上被称作第四代催化剂而广泛使用。
二氧化钛纳采粒子是目前应用最广泛的纳米材料之一,
由于其本身具有热稳定性高、化学稳定性好、氧化能力强、无毒无害、价格使宜等优点以及优异的催化性能、光学性能、光电转化性能,因而在化工、环保、建筑、能源等领域
万方数据
展现出巨大的应用价值。
经过文献调研,我们发现TiO,纳米粒子本身在催化领域的主要用途是作为光催化剂降解工业废气和废水中的污染物,而在有机反应中的非光催化研究则鲜有报道。在本文中,我们制备了金属离子掺杂的TiO,纳米粒子,并首次将这种M-TiO,作为非光催化剂应用于有机化合物的液相环氧化反应中。
1.实验部分:
(1)仪器与试剂:
关国Varian公司CP-3380型气相色谱仪。
Ti(OBu)4,Co(NO,),6H,O,苯乙烯,过氧化叔丁醇(TBHP)。
(2)实验方法
称取一定量的Co(NO。,6H,O并将其溶解在无水乙醇中生成澄清的溶液A,然后将一定量的Ti(OBu),溶解在无水乙醇中生成澄清的溶液B;将溶液A与溶液B混合,在室温条件下磁力搅拌均匀。用浓氨水调节上述混合物的pH值为9使其沉淀,保持磁力搅拌8小时,抽滤,用去离子水洗涤后的沉淀置于真空干燥箱中80℃下干燥过夜,研磨后可得Co(II)掺杂的TO。纳催化剂。
向圆底烧瓶中依次加入催化剂Co(II)-TiO,苯乙烯,氧化剂TBHP和溶剂,将反应瓶浸入油浴中,在磁力搅拌下回流4小时。反应结束后,冷却至室温,离心分离出催化剂,
取反应混合液用气相色谱进行定性和定量分析。 2.结果与讨论
(1)Co(II)掺杂量的影响