資源描述：
《探索磷鎢雜多酸催化鄰苯甲酰苯甲酸合成蒽醌反應研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、河北工業(yè)大學碩士學位論文磷鎢雜多酸催化鄰苯甲酰苯甲酸合成蒽醌反應研究姓名：欒艷勤申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工藝指導教師：王桂榮20100501河北工業(yè)大學碩士學位論文磷鎢雜多酸催化鄰苯甲酰苯甲酸合成蒽醌反應研究摘要蒽醌（AQ）是重要的有機合成中間體。苯酐法合成AQ首先是以三氯化鋁為催化劑，催化苯與苯酐反應合成鄰苯甲酰苯甲酸（BBA），再以濃硫酸作催化劑將鄰苯甲酰苯甲酸脫水合成蒽醌。該過程使用了三氯化鋁和濃硫酸，造成嚴重的設備腐蝕、環(huán)境污染等問題。對磷鎢雜多酸（HPW）取代濃硫酸催化鄰苯甲酰苯甲酸合成蒽醌反應進行研究，具有重要的理論意義和應用價值。首先，考察了
2、多種雜多酸（鹽）在鄰苯甲酰苯甲酸脫水合成蒽醌反應中的催化性能，篩選出適于本反應的催化劑為磷鎢酸。確定反應的較優(yōu)條件為：m(HPW):m(BBA)=1:40，反應溫度220℃，反應時間2h，AQ收率達99%以上。但該催化劑不易回收且無法重復使用。通過對催化劑進行FT-IR表征，表明該反應所用的磷鎢酸為Keggin結構，催化劑失活的原因是積炭結焦。其次，采用溶膠-凝膠法制備了負載型磷鎢酸催化劑。考察了溶劑種類及用量、水解溫度、醇硅比、水硅比、焙燒溫度以及磷鎢酸負載量對催化劑催化性能的影響。優(yōu)化得該催化劑的較優(yōu)制備條件為：以乙醇為溶劑，水解液pH為3.8，水解溫度8
3、0℃，醇硅比為2、水硅比為5、120℃干燥、250℃焙燒2h、磷鎢酸負載量為10%。該催化劑催化合成AQ的較優(yōu)反應條件為：m(HPW/硅膠):m(BBA)=1:1，反應溫度260℃，反應時間2h，AQ收率可達99.8%。但該催化劑的重復使用性較差。通過FT-IR和BET表征結果可知，采用溶膠-凝膠法制備的負載型催化劑中的HPW仍保持其Keggin結構，并且積炭結焦是該催化劑失活的原因。采用高溫焙燒除炭，會破壞HPW的結構，所以，高溫焙燒不是該催化劑有效的再生方法。另外，采用等體積浸漬法制備不同載體負載的磷鎢酸催化劑，考察各催化劑在鄰苯甲酰苯甲酸合成蒽醌反應中的
4、催化性能，并優(yōu)化催化劑制備條件及反應條件。以250℃焙燒、負載量30%的HPW/SiO2為催化劑，合成蒽醌的較優(yōu)條件為：m(HPW/SiO2):m(BBA)=1.6:1，反應溫度220℃，反應時間2h，此時AQ收率達99.6%。通過FT-IR、TG-DTG、XRD表征，表明磷鎢酸高度均勻地分散在SiO2載體上，并保持其Keggin結構。通過對失活催化劑進行BET、UV-Vis和Py-IR表征分析，認為積炭結焦使催化劑B酸酸量減小是催化劑失活的原因。采用不同方法制備摻雜不同金屬的HPW/SiO2催化劑，并考察此類催化劑的重復使用性。通過對失活HPW/SiO2催化
5、劑和Pd/SiO2/HPW催化劑進行TG-DTA分析，發(fā)現(xiàn)金屬Pd的i磷鎢雜多酸催化鄰苯甲酰苯甲酸合成蒽醌反應研究摻雜可以有效降低積炭的燃燒溫度。關鍵詞：磷鎢雜多酸，蒽醌，鄰苯甲酰苯甲酸，浸漬法，溶膠-凝膠法ii河北工業(yè)大學碩士學位論文STUDYONSYNTHESISOFANTHRAQUINONEFROMO-BENZOYLBENZOICACIDOVERPHOSPHOTUNGSTICACIDCATALYSTABSTRACTAnthraquinone(AQ)isanimportantorganicsyntheticintermediate.Thetradition
6、almethodofthesynthesisofAQconsistsoftworeactionsteps.Thefirststepisthesynthesisofo-benzoylbenzoicacid(BBA)frombenzeneandphthalicanhydridecatalyzedbyaluminumchloride,theanotheristhesynthesisofAQfromdehydrationofo-benzoylbenzoicacid(BBA)catalyzedbyconcentratedsulfuricacid.Usingaluminu
7、mchlorideandconcentratedsulfuricacidascatalystcausessevereequipmentcorrosionandenvironmentpollution.SothestudyonsynthsisofanthraquinonefromBBAoverphosphotungsticacidcatalysthasagreattheoreticalandapplicationsignificance.Firstly,Severalheteropolyacidcatalystswereusedinsynthesisofanth
8、raquinone.Performan
