聚合物负载磷钨酸催化氧化制取己二酸的研究

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己二酸是一种重要的有机合成中间体,但工业硝酸氧化合成法中存在严重的环境污染,腐蚀设备等问题,因此,己二酸的绿色合成法备受关注。本文以过氧化氢(H2O2)为氧化剂,开展了不同聚合物负载磷钨酸的催化氧化绿色合成己二酸的研究。主要开展了如下几方面的工作:1.合成三维网状的温敏型阳离子水凝胶(P(NIPAM-AM-DMDAAC)),磷钨酸(HPW)与水凝胶中的季铵盐通过静电作用结合得到复合催化剂P(NIPAM-AM-DMDAAC)/HPW。通过对该复合催化剂进行FT-IR、TG-DSC、SEM以及EDX表征,确定了其结构和成分。磷钨酸大部分负载于水凝胶的外表面,而内部含量较少。考察了催化反应条件如反应时间、反应温度和催化剂用量对已二酸收率的影响,己二酸最大收率可达56%。2.使用线性阳离子聚合物(PDMDAAC和PQ-11)与磷钨酸进行复合形成具有三维网状的复合催化剂PDMDAAC/HPW和PQ-11/HPW,并通过FT-IR、TG-DSC、SEM以及TEM确定其结构与组成。研究了催化剂在催化氧化环己酮合成己二酸中的催化性能,己二酸收率可达到64%,研究表明具有较高电荷密度的聚合物负载有利于提高己二酸的收率。3.合成线性的温敏型阳离子聚合物(P (NIPAM-MTC)),磷钨酸与该聚合物进行复合形成具有三维网状的复合催化剂P (NIPAM-MTC)/HPW。通过FT-IR、TG-DSC、SEM以及TEM确定该催化剂的结构与组成,并对其温敏和两亲性进行了考察,研究了催化反应条件如反应时间、反应温度和催化剂用量对已二酸收率的影响,己二酸收率可达66%。研究表明在该催化体系下,相比环已酮,以环已烯为原料时,可在较低温度时得到较高的已二酸收率。本文所合成的催化剂,虽然收率较低,但为绿色合成己二酸提供了新的思路,也为其用于其它两相有机合成反应提供参考。
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