苯酚双氧水接羟基化反应催化剂研究.pdfVIP

摘要 苯酚双氧水直接羟基化反应催化剂研究 摘要 苯二酚(邻苯二酚、对苯二酚)是很重要的精细化工中间产品，用途广泛。双氧 水氧化苯酚制备苯二酚，因其对环境的友好以及原料的价廉，成为21世纪最有发展 前途的苯二酚生产工艺之一。通过文献调研发现，苯酚双氧水直接羟基化反应制备苯 酚的催化剂，主要有以下几类：杂原子取代的分子筛、杂多酸盐、金属氧化物和复合 金属氧化物和其他类型催化剂。但是目前还没有十分理想的催化剂。改性分子筛的合 成比较复杂，制备成本高，合成条件苛刻，催化性能不稳定，不同实验室合成的催化 活性相差甚远。杂多酸化合物可以高选择性地合成单一的苯二酚异构体，减少部分分 离能耗，但是也存在催化剂制备成本高，催化剂回收困难，溶剂乙腈毒性大，过氧化氢 用量大且分解严重等缺点。金属氧化物和复合金属氧化物，具有成本低、制备简单、 稳定性好等优点，但催化活性和选择性还需要很好的改进。我们研究工作的目的就是 寻找和制备成本低、制备简单、催化活性好的催化剂，通过调变影响反应的因素，优 化反应条件。 首先，选择用KBH4还原处理后的Fe203作为催化剂，考察了对苯酚羟基化反应 的催化活性，讨论了反应温度、双氧水与苯酚的摩尔比、反应时间等不同因素对苯酚 羟基化反应的影响。运用高效液相色谱法对产物进行分析。实验结果表明，随不同的 双氧水和苯酚摩尔比，苯酚转化率可以达到18％～62％，苯二酚的选择性达85％以上， 当H202的比例增加时，苯二酚的选择性稍有下降但变化很小，在近62．0％的转化率 下，苯二酚的单程收率达53％。水作为溶剂，双氧水：苯酚(摩尔比)=1．5，催化 剂与苯酚质量比为5％的条件下，于40,--80℃的反应温度内，苯二酚的选择性基本保 持不变(约86％)，苯二酚可达到53％左右的收率。 其次，用沉淀法制备的Fe(OH)3催化剂，对苯酚羟基化反应也有很好的催化活性。 我们考察了催化剂用量、双氧水与苯酚摩尔比、反应温度、反应时间等因素对苯酚 1 苯酚双氧水直接羟基化反应催化剂研究 ／苯酚(摩尔比)为Ot8左右的反应条件下，苯酚转化率可达40％以上，苯二酚选择性在 88．O％左右。 本文还结合氧化铁、氢氧化铁的反应特征，对反应诱导期、反应的机理进行了初 步的探讨。 关键词：苯酚；羟基化：双氧水：金属氧化物：氢氧化铁：反应机理 II 摘要 STUDIESoNCATALYSTSFOR OFPHENOLUSINGHYDROGENPEROⅪDE ASOⅪDANT ABSTRACT and ail freechemicalintermediate Diphenol(catecholhydroquinone)isimportant Can usedas and be dyestuff product，whichwidely pharmaceuticalapplications，pesticides etc．The of witll oxidation industry processsynthesizediphenolhydrogenperoxide method， whichis asenvironmentalandrawmaterials becomeone recognized friendly cheap，would ofthemost