離子液體支載的催化劑在三甲酚氧化反應中的應用.pdf

1、2,3,5-三甲基苯醌(TMBQ)是合成維生素E的重要中間體,它可以通過2,3,6-三甲基苯酚直接氧化生成,但目前該反應存在催化劑用量大,而且不能回收等缺點。這種離子液體支載的乙酰丙酮金屬催化劑是一種新型催化劑。一方面,它具有離子液體的性質(zhì),在有機溶劑中作為非均相催化劑可以方便的回收套用。另一方面,與傳統(tǒng)的乙酰丙酮金屬催化劑相比,在從TMP到TMBQ的氧化反應中,它顯示了更高的反應活性及選擇性。這一系列研究工作對實現(xiàn)維生素E的清潔生產(chǎn)具

2、有重要的現(xiàn)實意義。 本論文主要以2,3,6-三甲基苯酚氧化制備2,3,5-三甲基苯醌為研究對象,將新的離子液體支載的乙酰丙酮金屬催化劑引入反應中催化反應的進行,此后又引入了離子液體做反應的助催化劑。 本文首次將離子液體作為助催化劑引入離子液體支載的乙酰丙酮金屬催化劑催化2,3,6-三甲基苯酚氧化的反應中。利用離子液體的可設計性豐富了助催化劑的種類和數(shù)量,并初步建立起離子液體的微觀結(jié)構(gòu)與某些宏觀性質(zhì)之間的聯(lián)系,為今后新型高

3、效助催化劑的設計合成做了一些基礎(chǔ)性工作。 本文首先考察了合成的離子液體支載的乙酰丙酮金屬催化劑在不同條件下對2,3,6-三甲基苯酚氧化反應的影響。結(jié)果表明,[acae-py][Cl]-Cu,[acae-mim][Cl]-Cu和[acae-trimami][Cl]-Cu三種催化劑的活性順序為：[acae-trimami][Cl]-Cu>[acae-mim][Cl]-Cu>[acae-py][Cl]-Cu;而TMBQ的選擇性順序則相

4、反。發(fā)現(xiàn)70℃為反應的最佳溫度,TMBQ的選擇性最大,反應時間及活性適宜。發(fā)現(xiàn)五種不同金屬的離子液體支載的乙酰丙酮金屬催化劑用于反應中的催化活性順序為：[acae-mim][Cl]-Cu,[acae-mim][Cl]-Co,[acae-mim][Cl]-Cr,[acae-mim][Cl]-Ni,[acae-mim][Cl]-Mn。當反應用10mol％濃度的催化劑,在70℃下反應時能取得較大的催化活性及較好的TMBQ的選擇性。此時,用[a

5、cae-py][Cl]-Cu做催化劑能取得59.0％的選擇性。離子液體可以回收四次,仍有高達68.0％的選擇性。接下來,本論文又研究了在離子液體支載的乙酰丙酮金屬催化劑對2,3,6-三甲基苯酚氧化的反應中,加入離子液體助催化劑對反應的影響。我們發(fā)現(xiàn)在[acae-mim][Cl]-Cu催化劑中加入[Bmim]Br離子液體做助催化劑能取得62.58％的高選擇性。而[acae-py][Cl]-Cu做催化劑時,加入[Bmim]Cl離子液體,選擇