功能性含氮杂环催化剂研究
α-烯烃是一种重要的化工原料，它的用途广泛，按照碳数的不同可以制备增塑剂、洗涤剂、表面活性剂和润滑剂等等。其中1-己烯或1-辛烯与乙烯发生共聚时，产生的线性聚乙烯，在抗撕裂性、抗冲击强度及使用寿命等方面都有出色的性能。C8-C12可以合成汽车、机械工业和航天工业用润滑油，该类型润滑油黏度高、挥发性低、倾点高;C14-C18的α-烯烃可以用来阴离子合成洗涤剂;C16-C20可以合成环氧树脂固化剂、皮革柔软剂、纸张上浆剂以及烷基铝等精细化工的原料、中间体等等。而二氧化碳(CO2)资源是石油与煤炭资源含碳量的1000倍，是地球上最丰富的C1资源。不仅可以作为光合作用的原料，做为化工原料也可应用于水杨酸、尿素等的合成，并且与环氧丙烷(PO)可以合成碳酸丙烯酯(PC)。该反应的原子利用率达到100％，不产生任何废物，是标准的“绿色化学”反应。 本文主要合成不同结构的配体与配合物:2，6-二[1-（2，6-二异丙基苯基亚胺）乙基]吡啶（配体1）、[（3-三氟甲基苯基）亚氨基]-萘酮、[（4-氟，3-三氟甲基苯基）亚氨基]-萘酮（配体3）、2，6-[（2，N-吡嗪基），（2，N-吡啶基）二胺]吡啶（配体4），分别将配体1、配体2与过渡金属盐反应，总共合成了七种配合物，并对其结构进行了表征及催化性能（催化乙烯齐聚反应、CO2与PO合成PC反应）进行了测试研究，并通过高斯软件对合成的配体进行计算。 第一部分利用配体1-3乙酰丙酮铁-亚胺基配体/甲基铝氧烷(MAO)体系催化乙烯齐聚，催化测试表明在1MPa、40℃、1h、Al/Fe为400的条件下，齐聚催化的整体活性分别为3.90、4.58、4.64(单位:105g/mol·h)。后两者的活性虽然稍大一点，但是其副产物聚乙烯蜡的含量较多，达到30％以上。将反应压力增加至2MPa，其余条件均不改变，三者乙烯齐聚催化活性均得到了提高。 第二部分以配体1合成的铁(1a)、钴(1b)、镍(1c)、铜(1d)四种配合物为催化剂，探讨了反应条件乙烯齐聚反应与CO2与PO合成PC反应的影响。结果表明，对于乙烯齐聚反应，配合物1a与1b的活性要高于配合物1c与1d，在30℃、1MPa、Al/M=800时为最佳的反应条件，催化活性最高可达6.93、5.18、3.72、2.57×105(g/mol·h)。对于CO2与PO合成PC的反应，在80℃、1.5MPa、2h的条件下，配合物1b与1c的活性要高于配合物1a与1d，PC的产率最高可达67.36％与71.54％。 第三部分以配体4合成的铁(4a)、钴(4b)、镍(4c)三种配合物为催化剂，探讨了反应条件乙烯齐聚反应与CO2与PO合成PC反应的影响。结果表明，对于乙烯齐聚反应，配合物4a、4b与4c仅仅只能生成少量的C4与C6，对乙烯齐聚的活性相对有限。对于CO2与PO合成PC反应的影响，结果表明配合物4c的活性要高于配合物4a与4b，在140℃、2MPa、4h的条件下，三中配合物PC的产率最高可达59.15％、85.09％、85.48％。
催化剂;含氮杂环化合物;制备工艺;微观结构;催化活性
西安石油大学
硕士
工业催化
王文珍
2019
中文
TQ426.6
2019-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）