单异丙基萘异构化反应及其氧化制混合萘酚的研究

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1-萘酚和2-萘酚是重要的有机化工原料,广泛用于染料中间体和医药中间体,且需求量不断增加。进一步开发萘酚的合成技术,可高效生产高附加值的化工产品,提高企业的经济效益。因此,萘酚的合成技术是国内外企业和研究者的研究热点和难点。本论文针对其合成工艺复杂、环境污染大、设备腐蚀严重等缺点,拟研发高效的、清洁的、原子经济性高的异丙基萘合成萘酚生产工艺。以萘与丙烯反应生成的α-和β-异丙基萘异构体混合物为原料,较详细地研究异构化、氧化、分解等过程的工艺条件,得出了如下的实验结果:(1)采用正硅酸乙酯化学液相沉积法改性的HM分子筛,并以其为催化剂催化α-异丙基萘异构化制备β-IPN。采用XRD谱图、比表面积和表面酸性对改性前后HM分子筛催化剂进行分析,考察了正硅酸乙酯沉积量、反应温度、空速等操作条件对异构化反应催化性能的影响。实验结果表明,改性后的HM分子筛的骨架结构基本不变,根据实验结果,得出了适宜的操作条件:乙酸乙酯沉积量0.6g/mL、反应温度290℃、空速1.0mL/min。对乙酸乙酯沉积量为0.6g/mL的HM分子筛催化剂的催化性能,计算了反应平衡常数及反应热。(2)以一异丙基萘为原料考察了催化剂种类、催化剂浓度、引发剂种类、反应温度等因素对氧化目标产物过氧化氢异丙基萘的产率和选择性的影响,用化学滴定法进行定性定量分析。根据实验结果,反应温度为110℃,异丁醛为引发剂,NaOH的浓度为1.5%时反应效果最好,转化率为26.59%,产物中IPNHP的质量百分含量为19.23%。(3)将上步氧化反应的产物进行酸分解得到混合萘酚和丙酮。分别采用H2SO4、HClO4、HCl为催化剂,醋酸AcOH、甲醇MeOH、十二烷DD、乙腈ACN为溶剂,考察了催化剂种类,溶剂种类对反应的影响。根据实验结果,探讨了催化剂和溶剂之间的相互作用,得出以醋酸为溶剂,HClO4为催化剂时,副产物最少,得到的混合萘酚产率最高为93%,其中2-萘酚占67.1%。
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