接枝型三相相转移催化剂的制备及其催化性能

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ccyyttaa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文采用“接出(grafting from)”方式,在溶液聚合体系中将苯乙烯(St)接枝聚合在微米级硅胶表面,制备了接枝微粒PSt/SiO2;使用新型氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷,对接枝在硅胶表面的聚苯乙烯进行了氯甲基化(CM)反应,制得了氯甲基聚苯乙烯/硅胶(CMPSt/SiO2)复合微粒。采用热重分析(TG)测定了PSt/SiO2的接枝度,并使用扫描电子显微镜(SEM)观察了其形貌;通过红外光谱法(FTIR)与佛尔哈德分析法表征了CMPSt/SiO2的化学结构与组成。重点考察了各种因素对PSt/SiO2氯甲基化反应过程的影响规律。实验结果表明:若选用SnCl4为催化剂,以CH2Cl2为溶剂,在室温下反应10小时左右,可制得氯含量接近16%(wt%,以接枝的PSt为基准计算)的CMPSt/SiO2。使用三乙胺(TEA)、三丁胺(TBA)及三苯基膦(TPP)三种试剂对复合微粒CMPSt/SiO2进行了季铵化与季鳞化反应,即使得复合微粒CMPSt/SiO2大分子链上苯环的氯甲基得以季铵化与季鳞化,并考察了影响季铵化或季鳞化反应的主要因素,最终制得了固载有季铵盐及季鳞盐的接枝型三相相转移催化剂QN-PSt/SiO2与QP-PSt/SiO2(为明确起见,使用三种试剂制备的催化剂可以写作为:QN-PSt/SiO2(TEA)、QN-PSt/SiO2(TBA)及QP-PSt/SiO2(TPP))。对催化剂的化学结构进行了红外光谱表征,对季铵(鳞)化度进行了测定。实验结果表明:由于空间位阻效应,当以三乙胺为试剂时,复合微粒CMPSt/SiO2的季铵化反应更容易进行。温度对季铵(鳞)化反应也有很大的影响,实验数据表明,当使用三种不同的反应试剂时,适宜的反应温度有所不同(三乙胺的反应温度为60℃,三丁胺的反应温度为60℃,三苯基磷的反应温度为50℃)。通过控制反应时间,制得了不同季铵化度及季鳞化度的催化剂。将制得的接枝型催化剂用于氯化苄与乙酸钠合成乙酸苄酯的相转移催化反应,考察了催化剂的催化活性、各种因素对相转移催化反应的影响以及催化剂的重复使用性能。实验结果表明,三相相转移催化剂QN-PSt/SiO2与QP-PSt/SiO2对乙酸苄酯的合成具有高的催化活性,可以有效地将醋酸根从水相转移至油相,使苄氯发生亲核取代反应。使用催化剂QN-PSt/SiO2(TEA),在60℃的较低温度下,氯仿为溶剂,反应7小时,氯化苄的转化率可达66.1%;研究发现,固体催化剂QN-PSt/SiO2(TEA)表面接枝聚合物PSt的季铵化程度对其催化活性有很大的影响,季铵化程度过大与过小催化活性都较低,当季铵化程度为20%左右时,催化剂的活性最高。进一步研究发现:催化剂的结构对催化性能有显著的影响,三种催化剂相比,催化活性的高低依次为:QP-PSt/SiO2(TPP)>QN-PSt/SiO2(TBA)>QN-PSt/SiO2(TEA)。研究结果还表明,本研究所制备的接枝型三相相转移催化剂具有良好的重复使用性能。对三相相转移反应动力学也进行了较为深入的研究,考察了温度等因素对反应速率的影响,测定了不同温度下的反应速率常数以及不同反应体系的表观活化能。研究结果表明,当水相中乙酸钠用量大大过量时,在有机相中苄氯与乙酸根的反应属准一级反应;反应温度越高,反应速率常数越大,反应温度每升高10℃,反应速率常数为原来的2-3倍,符合一般的反应动力学规律;在相同的反应温度下,使用三种不同的催化剂时,氯化苄与乙酸钠反应的反应速率常数的大小是不同的,其顺序依次为:QP-PSt/SiO2(TPP)>QN-PSt/SiO2(TBA)>QN-PSt/SiO2(TEA),与速率常数相对应的表观活化能的高低也有类似的次序,以QN-PSt/SiO2(TEA)为催化剂的反应体系,其表观活化能最高;QN-PSt/SiO2(TBA)次之;QP-PSt/SiO2(TPP)最低。
其他文献
中国传统思维提倡对"道"的追求,其中老庄"技以载道"思想的延续,即"武以载道"思想,占据重要一环。依有形之技艺,上达无形之大道,不仅是庄子技道思想的核心理念,也是中国武学思
通过盆栽接种和田间自然发病鉴定,从22个供试葡萄品种中鉴定筛选到1个高抗霜霉病的品种超藤和8个中抗品种饭刚黑、信浓乐、弗雷无核、黑蜜、优选皮奥萘、高妻、京秀、峰后。
北美自由贸易区的建立与运行,体现出“南”、“北”共存性、一国主导性和经济互补性的明显特点,这些特点同拟议建立的中国—东盟自由贸易区可能存在诸多“相通”之处。因此,
创意产业主要是通过对知识产权的开发来创造财富,增加就业,这就决定了文化在创意产业的发展过程中的主导性作用。文化从一开始就表现为一定的区域属性。因此,发掘、利用自身
脂肪酸是生油的重要母质,其在自然界中主要以脂肪酸酯的形式存在。选择十八烷酸甲酯为模型化合物,以抽提有机质的S3和S4烃源岩为载体,模拟S3和S4烃源岩的地质条件,对常压和高
一、作为一项原则的程序中立程序中立作为程序正义对法律程序的一项基本要求几乎是显而易见的。如果程序不是中立的,例如程序制度对一方当事人有利而对另一方当事人不利,或决定
近年来发展起来的直接甲醇燃料电池(DMFC)由于燃料来源丰富、价格便宜、运输和储存较安全等优点而受到广泛重视。但是它的发展并不如人们预期的那么快。原因之一是Pt催化剂对甲
农村饮用水水源地环境直接影响着群众的健康,水源地环境保护具有重大意义。本溪市乡镇集中式饮用水水源地以地下水型水源地为主,通过对10个典型水源地周围环境调查及水质检测
<正>目的:探究在Trios口内扫描系统下,不同边缘线形态、不同类型车针对CAD/CAM技术和3D打印结合热压铸造技术制作二硅酸锂全瓷冠边缘适合性的影响。方法:收集正畸减数牙40颗,
会议
本文采用一种新的手性分离技术——双相(O/W)识别手性萃取对萘普生和佐匹克隆对映体进行萃取拆分研究。主要内容如下:(1)萘普生和佐匹克隆对映体的萃取拆分研究:考察了有机溶