阴离子树脂负载过氧磷钨酸催化剂

烃类的高选择性氧化是二十一世纪最重要的任务之一,烯烃化合物 在温和条件下的催化环氧化反应一直是精细化工领域中的研究重点。氯醇法和共氧化法是目前工业生产环氧化物的主要方法,但前者因 在生产过程中产生大量的含卤废水,环境污染严重;后者因产生等摩尔量的 联产品,其经济效益明显受市场因素制约。

将反应控制相转移催化剂催化烯烃的环氧化反应,为绿色生产环氧化产品提供了一种崭新的研究思路和生产工艺。例如:以磷钨杂多酸为催化剂,将钨酸盐、磷酸盐、磷酸溶于氧化剂, 加入有机溶剂,形成含氧化剂的溶液滴加到不饱和脂环族化合物的有机溶液,形成酸性混合反应溶液,除去有机溶剂后制得脂环族环氧树脂,可大幅提高催化活性均较高。这一种阴离子树脂负载过氧磷钨酸催化剂的制备过程包括:

阴离子树脂负载过氧磷钨酸催化剂图片

制取阴离子树脂负载过氧磷钨酸催化剂:

将2~3份的钨酸溶于4~8份的5wt~15wt%的H2O2的水溶液中,在 40~60℃反应1~2h后加入0.6~0.9份的60wt~85wt%的H3PO4的水溶液, 50~70℃继续反应4~7h后得到浅黄色溶液,然后加入2~3份的阴离子交换树脂,在60~80℃反应6~12h后抽滤、洗涤、干燥得到阴离子树脂交换的过氧磷钨酸催化剂。

催化环烯烃过程:

在25ml的圆底烧瓶中,先后加入5g的溶剂乙腈、0.35g D201-PW、0.82 g环己烯(10mmol)、1.36g H2O2(12mmol,30%水溶液,n过氧化氢:n 环己烯=1.2:1),然后在快速磁力搅拌下反应器升温至50℃反应6h(圆底烧 瓶配冷凝管),过滤后回收D201-PW、洗涤、干燥。滤液用色谱进行定量分 析。环己烯转化率95.4mol%,环氧化物选择性99.0%。

整个反应过程简单易行,而且可以高效率地催化环烯烃高选择性的环氧化,催化剂活性高,且可以反复多次回收使用。避免了均相催化剂难以回收再使用的缺陷,催化剂在反应后经简单 过滤、洗涤后继续被用来催化烯烃环氧化反应,循环使用性好,大大节约成本。

 

 

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