首页 > 范文大全 > 正文

探讨钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮的性能

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇探讨钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮的性能范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

环已酮是很重要的化工原料。在纤维制造、橡胶合成、油漆涂料、医药农药等工业领域中得到了广泛运用。其良好的物理、化学性质使得它变成工业生产领域中有机溶剂的最佳选择。所以怎样既环保又高效的制取环已酮得到了很多人的关注。近年来,在环已酮的制取中,人们逐渐意识到过度金属钨所表现出来的巨大优势,它已经变成高效、环保的制取环已酮的必备材料之选。过度金属钨在有机化学反应中所表现出来的优良的催化性能,使得钨化合物在制取环已酮的有机化学反应中,作为催化氧化剂得到了广泛应用。在目前制得环已酮的化学反应中采用,主要采用环乙醇氧化法得到,钨离子液体[(CH3)N(n-C8H17)3]2W2O11作为催化剂 , H2O2作为氧化剂。通过本文,作者就钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮做出具体分析与探讨

一、什么是环乙醇

环乙醇作为主要制取环已酮的化学原料,在工业制造中也得到了广泛的使用。环乙醇又可被称为六氢化苯酚,是一种无色状粘性液体,沸点为161.1摄氏度,凝固点为25.15摄氏度。除了是通过环乙醇氧化法制的环已酮的重要原料外,还是工业制取已二酸、增塑剂、表明活性剂等化学原料的主要原料。

二、钨离子液体催化氧化乙醇得到环已酮的催化剂与氧化剂

钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮是一个氧化反应。在选用氧化剂时,比较常见的有叔丁基过氧化氢、无机金属氧化剂 MnO2、O2和 H2O2等。众多的氧化剂都能够作为通过环乙醇氧化得到环已酮的氧化剂。其中,氧化性强、反应过程显得尤为突出的氧化剂是H2O2。

H2O2是无色透明液体,又称过氧化氢,是一种强氧化剂,熔点-0.43 °C,沸点150.2 °C。达到凝固点时固体密度为1.71g/cm3,密度随温度升高而减小。它的缔合程度比H2O大。它的活性非常高,在受热或者遇到有机物时极容易分解并释放出水和氧气。同时,过氧化氢主要的制备方法有碱性过氧化氢制法、磷酸中和法等,或者通过电解硫酸:用电解60%的硫酸,得到过二硫酸,再经水解可得浓度为95%的双氧水溶液。其制作成本相当低,而且在过氧化氢的制备中,生成物多包含水或者氧气或者生成酸。它的这种反应性质,不会出现污染物,是比较环保的一种化学试剂。

作为氧化环乙醇得到环已酮这个氧化反应的催化剂选用,钨离子液体目前是最好的选择。本文也是着重对钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮做出的分析。

在醇氧化反应中,锰、钴、钒、钌、钨的化合物都是比较常见的催化剂。它们良好的催化活性都在在催化氧化环己醇的反应中得到了非常好的体现。但是,在使用三氯化钌作为催化剂,叔丁基过氧化氢为氧化剂,CH2Cl2为反应溶液催化氧化环己烷和环己醇制得环己酮的试验中,人们发现其成本比较高,同时对环境带来了污染。这对于环己醇氧化制得环己酮来说是一个不小的打击。因为这样制作得到环已酮显然没有多大的经济效益,甚至还带了相应的环境污染。

通过人们不断地研究与试验,近年来,人们在环己醇氧化制得环己酮时引入了过度金属钨,把它作为有机反应的催化剂进行推广。由于其催化性能好,开始得到人们的广泛利用,便开始使用各种钨化合物作为催化剂催化有机反应。而在催化氧化环己醇制得环己酮的反应中也得到了很好的使用,它不仅可以对氧化环己醇产生非常好的催化作用,同时其氧化反应不需要反应溶剂,异相催化可循环使用的特点更使人们把它作为解决环保与成本的新方法。

三、钨离子液体催化的制备

钨离子液体催化剂的制备是一个结合化学、物理处理操作的过程。

首先,在30毫升水中溶解5.43克的Na2WO4·2H2O,同时加入18 mL30 % H2O2进行氧化可以得到黄色的溶液。然后滴入6 mol/L的稀盐酸待到溶液变为无色。此时溶液偏酸性。然后将1-甲基-3-辛基氯化铵融入水中,滴入反应液并在室温下搅拌2小时得到黏稠的淡黄色液体。最后通过CH2Cl2洗涤并在真空中干燥处理,这样就得到了高黏稠淡黄色的钨离子液体。

四、钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮

钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮应该在特制的玻璃反应器皿中进行,加入反应物环乙醇,催化加钨离子液体到容器中,在65摄氏度的水中进行水浴加热搅拌回流8小时,待到生成无冷却,即得到环已酮

五、钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮应该注意的问题

化学反应是比较精密的一个操作过程,如果在操作的过程中对实验把握不得当,就会对实验结果造成影响。下面就钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮得过程中出现的几个问题,进行以下分析。

1.催化剂用量对钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮的影响

催化剂的用量会对钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮造成影响,应该根据实验实际情况对其作出控制。一般,催化剂的用量在相对情况下越大越有利于反应的进行。因为催化剂对反应有非常好的催化活性。但是钨离子液体非常粘稠,随着其量的增加,溶液黏度也会增加,会对传质过程造成影响,从而影响反应的进行,而且由于催化剂与氧化剂发生反应,会对氧化剂活性造成影响从而影响反应进行。所以应该控制好催化剂的用量。

2.氧化剂用量对钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮的影响钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮是一个氧化反应,氧化剂是整个反应比较重要的组成部分。氧化剂的用量越高反应的速率就越快。但是相对于氧化剂用量对钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮的反应来说,还是应该适当控制氧化剂的用量的,以免造成不必要的经济支出。

3.反应温度变化对钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮的影响

钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮的反应中温度的体现,即有水浴温度,也有反应温度。一般,温度的升高是会对分子活性造成影响的:温度越高分子活跃能力就越强。那么在钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮的反应中也是同样的效果。随着温度的升高反应产率会随之增加,因为温度升高会使反应物的活性增强,反应产率就相应增加了。但是要注意的是,温度过高时,H2O2的无效分解开始增加,氧化活性随之降低,从而使反应产率下降。所以掌握好反应温度的变化也是钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮的关键。

六、结语

随着环已酮的广泛应用,在人们日常生产中对环已酮的需求也随之增加。所以,如何有效的制备环已酮便成为了人们比较关注的一个问题。本文通过对钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮进行探究,从具体的反应物、辅助反应物以及反应过程进行了简单的探究与分析。可以看出,人们对于环已酮的制备已经从环境保护与经济效益开始考虑了。那么钨离子液体催化氧化环乙醇得到环已酮也许是目前比较好的方法,但是笔者希望通过本文能够让更多的科研工作者对其进行研究,相信在不久的将来,一定会找到更好的方法去制备环已酮。参考文献[1] 李三华,刘蒲,王岚. 壳聚糖席夫碱钯催化碘代苯与丙烯酸生成肉桂酸[J]. 应用化学,2005,22(5):227-229.[2] 邵丽丽,王雯娟,彭惠琦. 离子液体相转移催化环己醇氧化制备环己酮[J]. 分子催化,2007,21(6):520-524.[3] 李太衬,姜恒,宫红. 三氧化钨催化氧化环己醇制环己酮[J]. 中国钨业,2009,24:40-43.