H_2O_2相转移催化氧化环己烯合成氧环己烷的研究

【摘要】：本课题系河南省杰出人才创新基金资助项目(编号：0121001900)的研究内容之一。 该课题在前期以环已烯为原料,绿色化试剂双氧水(H202)为氧化剂,在常压、不使用任何溶剂的条件下,采用固载型过氧化磷钨杂多酸季铵盐相转移催化剂,合成环氧环已烷研究的基础上对其合成工艺过程进行了进一步研究。 本文对所研究的催化环氧化反应体系进行了热力学性质的有关分析,采用Joback基因贡献法估算了反应体系中相关组分的恒压热容、生成热和吉布斯自由能等热力学基础数据,并计算了相关反应的平衡常数,为其工业化生产过程的设计提供了相关基础数据。 文中针对现有固载型相转移催化剂制备过程中存在的问题,对其合成工艺进行了改进。在固载型过氧化磷钨杂多酸季铵盐PSC的制备中,对质子酸N的选用和磷酸的加入方式以及原料配比等问题进行了重新优化,并对优化工艺后制备的催化剂结构进行表征和性能实验。结果表明,改进后的催化剂制备工艺,不仅提高了原料钨酸的利用率,简化了操作,降低了成本,而且所制备的催化剂使用多次后仍能保持较高的催化活性及稳定性。 在小试优化的较佳工艺条件的基础上,对催化剂制备和环氧环已烷的合成工艺过程均进行了放大试验,并得到了相应放大后的较佳工艺条件,为H202催化氧化环已烯合成环氧环已烷工艺过程的工业化规模生产奠定了一定的基础。