温控相转移催化脂肪酸甲酯/辛烯醛加氢反应的研究

题名:温控相转移催化脂肪酸甲酯/辛烯醛加氢反应的研究
作者:姜蕊
学位授予单位:青岛科技大学
关键词:温控相转移催化剂;;油酸甲酯;;脂肪酸甲酯;;辛烯醛;;加氢
摘要:

 目前脂肪酸甲酯和辛烯醛加氢反应一般使用铜、铬、锌、铁和稀土等金属氧化物催化剂,其缺点是反应为多相催化,存在传质和扩散阻力较大,反应温度和压力高,催化剂寿命短,回收和重复使用困难等问题,尤其是铬等重金属的流失会造成环境污染问题。为了解决以上问题,本文尝试将温控相转移催化剂用于催化脂肪酸甲酯Magnetic lifter和辛烯醛加氢反应。

 合成了四种温控膦配体,聚氧乙烯醚亚磷酸邻苯二酚酯(OPGPP)、聚乙二醇单甲醚二苯基膦(MGPPE)、聚氧乙烯醚二苯酚酯(TAPEP)和三甲氧基聚乙二醇单甲醚亚磷酸酯(TMPGP),1H-NMR和FT-IR确定了它们的结构。外延法测得四种温控膦配体的浊点分别为103℃、112℃、106℃和107℃,证明合成的膦配体均具有温控性能。

 将OPGPP、MGPPE、TAPEP与氯化钯原位合成的温控相转移催化剂(PdCl2/OPGPP、PdCl2/MGPPE和PdCl2/TAPEP)分别用于油酸甲酯加氢反应,结果表明:PdCl2/OPGPP的催化剂效果最好。反应温度200℃,氢气压力7 MPa,PdCl2用量为油酸甲酯质量的0.12%,n(PdCl2):n(OPGPP)=1:10,反应时间4 h,在上述条件下,产物的羟值为114,碘值为25。催化剂与产物易分离且能循环使用,在不经过处理直接重复使用4次后,所得产物的羟值、碘值分别为102和27,具有良好的重复使用性。

 将TMPGP与氯化钯原位合成的温控相转移催化剂PdCl2/TMPGP用于催化脂肪酸甲酯加氢反应。在反应温度200℃,氢气压力7MPa,PdCl2用量占脂肪酸甲酯质量的0.12%,反应时间6h,n(PdCl2):n(TMPGP)=1:10的较佳反应条件下,产物的羟值为163,碘值为0。对催化剂的重复使用性能进行了考察,催化剂相不经过处http://www.999magnet.com/products/131-magnetic-lifter理直接重复使用5次后,所得产物的羟值、碘值分别为140和3,该催化体系剂也具有良好的重复使用性。

 将温控相转移催化剂PdCl2/TMPGP用于催化辛烯醛加氢反应制备异辛醇。在反应温度200℃,氢气压力7MPa,PdCl2用量占辛烯醛质量0.18%,反应时间8 h,n(PdCl2):n(TMPGP)=1:10的较佳反应条件下,辛烯醛的转化率和异辛醇的产率分别为86%和84%。对催化剂的重复使用性能进行了考察,催化剂相不经过处理直接重复使用5次后,辛烯醛的转化率和异辛醇的产率分别为76%和75%。

 通过以上研究,成功的将温控相转移催化剂用于催化脂肪酸甲酯和辛烯醛加氢反应,有较好的催化效果,并且实现了催化剂的循环使用,为克服脂肪酸甲酯加氢制备高碳醇工艺存在的缺点提供了新的思路。进一步拓展了脂肪酸甲酯和辛烯醛的加氢催化剂的理论依据。
学位年度:2010