固載化AlCl_3催化合成二苯基甲烷

【摘要】：二苯基甲烷,通常用于香料工業(yè),同時又是生產(chǎn)染料、醫(yī)藥的重要中間體。工業(yè)上二苯基甲烷合成方法是苯和芐基氯在Lewis酸催化劑作用下通過烷基化實現(xiàn)的,使用的催化劑有兩類:一類是鋁汞齊,另一類是均相ZnCl_2。這些催化劑存在的問題是反應(yīng)操作復(fù)雜、具有腐蝕性、其產(chǎn)物選擇性不高,應(yīng)用日益受到限制。因此開發(fā)高選擇性、后處理簡單的環(huán)境友好固體酸催化劑成為研究二苯基甲烷合成反應(yīng)的關(guān)鍵。 本工作選用固載化AlCl_3催化劑用于苯和芐基氯烷基化反應(yīng)研究,選取具有微孔、介孔和雙孔(介孔、大孔并存)結(jié)構(gòu)的γ-Al_2O_3為載體,采用兩步氣相法制備AlCl_3/γ-Al_2O_3催化劑,考察了催化劑用量、苯/芐基氯摩爾比、反應(yīng)溫度、載體孔徑以及反應(yīng)時間等條件對催化性能的影響,并對固載化AlCl_3催化劑反應(yīng)動力學(xué)和擴(kuò)散動力學(xué)進(jìn)行了研究。 固載化AlCl_3催化劑中,AlCl_3/γ-Al_2O_3(雙孔)的催化反應(yīng)活性最高,而AlCl_3/γ-Al_2O_3(微孔)則具有更高的二苯基甲烷選擇性,即孔徑越大催化反應(yīng)活性越高,而二苯基甲烷的選擇性則相應(yīng)越低。從產(chǎn)物收率角度看,AlCl_3/γ-Al_2O_3(雙孔)最適宜做該反應(yīng)的催化劑,該催化劑在溫度303K,催化劑用量0.32g,苯/芐基氯摩爾比為10:1的反應(yīng)條件下,15min芐基氯即可完全轉(zhuǎn)化,二苯基甲烷選擇性達(dá)到83.3%,且可以重復(fù)使用4次。研究發(fā)現(xiàn)較高的催化劑用量、反應(yīng)溫度和較低的苯/芐基氯摩爾比,能促進(jìn)芐基氯自聚、二苯基甲烷二次烷基化反應(yīng)的發(fā)生,不利于提高二苯基甲烷的選擇性。 同傳統(tǒng)的均相AlCl_3催化劑相比,由于載體的擇型性和擴(kuò)散阻力的存在,固載化AlCl_3催化劑上二苯基甲烷選擇性提高,芐基氯的消耗速率減小。在反應(yīng)動力學(xué)和擴(kuò)散動力學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的均相AlCl_3的反應(yīng)具有較低的反應(yīng)活化能,而在固載化AlCl_3催化劑中,AlCl_3/γ-Al_2O_3(雙孔)反應(yīng)活化能最低。對各催化劑的反應(yīng)內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)的計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),載體孔徑對擴(kuò)散系數(shù)影響較大,隨著載體孔徑減小,催化劑上反應(yīng)的擴(kuò)散系數(shù)會顯著降低,即傳統(tǒng)均相AlCl_3催化劑上苯與芐基氯烷基化反應(yīng)主要是由反應(yīng)動力學(xué)因素控制,而固載化AlCl_3催化劑上反應(yīng)主要受內(nèi)擴(kuò)散控制。 【關(guān)鍵詞】：芐基化 二苯基甲烷 固載化AlCl_3催化劑
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TQ241.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-11
• 1 文獻(xiàn)綜述11-27
• 1.1 二苯基甲烷的合成方法11-12
• 1.2 苯和芐基氯烷基化的反應(yīng)機(jī)理12-13
• 1.2.1 氧化還原機(jī)理12-13
• 1.2.2 酸催化機(jī)理13
• 1.3 苯和芐基氯烷基化法催化劑的研究進(jìn)展13-23
• 1.3.1 氧化還原類催化劑14-16
• 1.3.2 酸催化劑16-23
• 1.4 固載化AlCl_3催化劑的研制與應(yīng)用23-26
• 1.4.1 固載化AlCl_3催化劑的制備方法23
• 1.4.2 AlCl_3固載化機(jī)理及其表面結(jié)構(gòu)與活性中心23-24
• 1.4.3 固載化AlCl_3催化劑的應(yīng)用24-26
• 1.5 選題依據(jù)26-27
• 2 實驗部分27-33
• 2.1 原料27-28
• 2.1.1 基本試劑27-28
• 2.1.2 反應(yīng)原料28
• 2.2 催化劑制備28-30
• 2.2.1 催化劑制備方法28-29
• 2.2.2 催化劑制備裝置29-30
• 2.3 催化劑中AlCl_3固載量的測定30
• 2.4 反應(yīng)原料的預(yù)處理30-31
• 2.5 反應(yīng)流程31
• 2.6 分析及計算方法31-32
• 2.6.1 分析方法31
• 2.6.2 計算方法31-32
• 2.7 實驗產(chǎn)物混合物分析32-33
• 3 反應(yīng)條件對苯與芐基氯烷基化反應(yīng)的影響33-44
• 3.1 催化劑活性的比較33-34
• 3.2 催化劑用量的影響34-37
• 3.3 苯／芐基氯摩爾比的影響37-39
• 3.4 反應(yīng)溫度的影響39-41
• 3.5 反應(yīng)時間的影響41
• 3.6 載體孔徑大小的影響41-42
• 3.7 催化劑穩(wěn)定性的考察42-43
• 3.8 本章小結(jié)43-44
• 4 固載化AlCl_3催化合成二苯基甲烷反應(yīng)動力學(xué)研究44-53
• 4.1 國內(nèi)外烷基化反應(yīng)動力學(xué)研究狀況44-45
• 4.2 本論文反應(yīng)動力學(xué)方程的建立45-46
• 4.3 反應(yīng)表觀速率系數(shù)和表觀活化能的確定46-51
• 4.4 擴(kuò)散速率系數(shù)的確定51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 附錄58-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況60-61
• 致謝61-62
• 大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書62

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

新型疏水性固體酸ZR(SO_4)_2/AC催化劑的制備及其催化性能    張敬暢;孟秀娟;曹維良;

鋁支撐含氟鋰蒙脫土的表征及酸性    葛忠華

含鐵介孔分子篩的烷基化反應(yīng)性能    何農(nóng)躍,曹潔明,鮑書林,須沁華

ZnCl_2/粘土-SA_(01)催化劑上二苯甲烷的合成    烏云,趙慧,陳其和,嘎日迪,寶迪,照日格圖

三氯化鋁固載化的新方法    蔡天錫,賀民,石先哲,宋朝霞,曹殿學(xué)

固體酸催化材料的研究進(jìn)展    彭振山,陳亞中,蔡鐵軍,鄧謙,郭軍

蒙脫土固體酸的制備及表征    強(qiáng)敏,李莉,陳瑩瑩,余明程

關(guān)于蒙脫土K-10催化的烯丙醇脫水重排和二烯-酮-酚重排機(jī)理探討    李立,李愛肖,李同雙

負(fù)載型固體酸催化合成乙酸乙酯    張翠仙,張會琴,涂華民,齊建國

環(huán)境友好固體超強(qiáng)酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3催化合成阿斯匹林的研究    陳洪,龍翔,符史良,黃思慶

Fe~(3+)改性SO_4~(2-)/TiO_2固體超強(qiáng)酸的制備及其光催化性能研究    裘小寧;

超細(xì)固體超強(qiáng)酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化合成棕櫚酸乙酯    李芳;張旭;

絕熱床中結(jié)炭B-02催化劑燒炭再生模擬研究    張吉瑞;安亞平;

絕熱床中結(jié)炭B02催化劑燒炭再生過程模擬研究（第Ⅱ報）    杜迎春，李東風(fēng)，張吉瑞

B02催化劑上丁烯氧化脫氫換熱床反應(yīng)器模擬    杜迎春，張吉瑞

硫化促進(jìn)劑在5A分子篩上的動態(tài)行為研究    段雪,饒國瑛,朱婭玲,歐陽序輝

合成異丙苯的高循環(huán)量與低苯烯比反應(yīng)技術(shù)    湯先富,陳標(biāo)華,李建偉,曹鋼

中孔分子篩上苯與1-十二烯烷基化合成十二烷基苯    李娟;嚴(yán)世成;李建偉;陳標(biāo)華;鄧瑋;

疏水性固體酸H_3PW_(12)O_(40)/HZSM-5催化合成丙烯酸正丁酯    姜亞潔;阮運(yùn)進(jìn);李想;曹維良;張敬暢;

連續(xù)重整催化劑再生燒炭動力學(xué)    王虹

AlCl_3/SiO_2催化劑上重烷基苯的合成及其磺酸鹽的表面性質(zhì)    李秀媛;

固體酸催化?；磻?yīng)的研發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢    李杰;周春暉;肖金龍;葛忠華;李小年;

催化合成掛式四氫雙環(huán)戊二烯的研究進(jìn)展    亢建平;杜詠梅;李春迎;呂劍;

改性蒙脫土固體酸的制備及其催化性能    何玉蓮;何昌洪;崔錫紅;邵榮蘭;

環(huán)境友好催化技術(shù)發(fā)展趨勢    張敬;

單顆粒Pd/α-Al_2O_3催化劑活性組分的優(yōu)化分布    劉秀芳;康文國;汪威;計揚(yáng);肖文德;

催化無焰燃燒技術(shù)及其應(yīng)用    陳水輝;劉艷春;張全勝;

新型固體超強(qiáng)酸S_2O_8~(2-)/TiO_2在酯化反應(yīng)中的催化性能研究    徐洪;余東;仲麗;史玉杰;魏玲;

可磁性TiO_2負(fù)載粘土-SA_(01)光催化劑的制備及其光催化性能的研究    薩嘎拉;桑志茹;照日格圖;

鋁柱撐蒙脫石的制備、結(jié)構(gòu)及其吸附性能研究    王桂芳

固體酸堿催化劑的制備及其在生物柴油合成中的應(yīng)用    高登征

納米碳纖維的批量制備技術(shù)與裝置研究    張勇

鈦基SCR催化劑及其鉀、鉛中毒機(jī)理研究    姜燁

MCM-41基新型酸催化劑的合成、表征及催化性能研究    曹映玉

多孔相變材料中的流動與反應(yīng)    姜元勇

生物質(zhì)基丁酮經(jīng)由Baeyer-Villiger氧化轉(zhuǎn)化生成乙醇的途徑及機(jī)理研究    張蓓笑

催化法脫除芳烴中微量烯烴的研究    江正洪

汽油氧化重整制氫反應(yīng)過程研究    王艷輝

軟錳礦煙氣脫硫研究    朱曉帆

甲醇合成催化劑固定床錯流傳熱研究    孫合勝

1-癸烯齊聚物潤滑油基礎(chǔ)油的合成研究    江玲

白土的改性及催化法脫除芳烴中的烯烴    曾憲松

變壓吸附法分離合成氣中CO的吸附劑制備及性能研究    張健

微波條件下生物油催化酯化提質(zhì)的研究    郭春霞

α-羥基脂肪酸的合成及其用于制備α-硫酸化脂肪酸二鈉鹽    陳文福

Fe基催化劑上苯與氯化芐芐基化反應(yīng)研究    林濤

固體酸催化劑SO_4~(2-)/MxOy-活性白土的制備、表征與應(yīng)用    白麗梅

六方介孔氧化硅的改性及其在煙草降焦方面的研究    舒麗君

無催化酯化合成苯甲酸芐酯的動力學(xué)研究及其在苯甲酸精制過程中的應(yīng)用    袁欣

從礦質(zhì)組分變化看膨潤土酸化改性機(jī)理    溫淑瑤,張科利,方國華

稀土固體超強(qiáng)酸催化合成對羥基苯甲酸酯    徐景士,陳慧宗

雜多酸催化劑連續(xù)法合成乙酸乙酯    王恩波,段穎波,張云峰,周延修

SO_4~(2-)/Ti-Al-O固體超強(qiáng)酸的酸強(qiáng)度及催化性能    盧冠忠,江嫻,王筠松

粘土固體酸材料的制備及其性能    葉玲,黃繼泰,戴勁草,肖子敬

稀土固體超強(qiáng)酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3+)的制備及其催化酯化作用    林進(jìn),劉華亭,王蘭芝

膨潤土的工藝特性及其應(yīng)用    李建平

固體超強(qiáng)酸催化劑ZrO_2-Dy_2O_3/SO_4~(2-)-HZSM-5的制備及結(jié)構(gòu)性能關(guān)系的研究    郭錫坤,林綺純,林維明

具有ZSM-11結(jié)構(gòu)的分子篩型(SO_4)~(2-)/Zr-ZSM-11超強(qiáng)酸的制備    季山,廖世軍,王樂夫

γ-Al_2O_3負(fù)載Cr促進(jìn)SO_4~(-2)/ZrO_2固體超強(qiáng)酸研究    雷霆,華偉明,唐頤,樂英紅,高滋

微波作用下木材芐基化改性研究    滕莉麗,王科軍,郭國瑞

固載化AlCl_3催化合成二苯基甲烷反應(yīng)動力學(xué)研究    紀(jì)敏;吳海鳴;賀民;蔣山;蔡天錫;

芳代烷基肼類的化學(xué)Ⅲ.——關(guān)于稀水合肼的芐基化之研究    孫玉善 ,滕有為 ,陳希穎

葡萄糖2位羥基選擇性芐基化保護(hù)    王克軍,趙毅民

一種新的保護(hù)的2-脫氧-2-氨基葡二糖合成    郭振楚,韓亮,胡博,曹賜生

芐基化殼聚糖溶致液晶的臨界濃度    董炎明,郭振楚,董奇志,阮永紅,吳玉松

聯(lián)苯芐基化反應(yīng)合成高溫導(dǎo)熱油的研究    趙鳳閣,董慧茹,劉國文

KF-Al_2O_3催化二苯胺的芐基化    王文,馬晨,楊玉偉,郝樹萱

超聲波作用下的糖精相轉(zhuǎn)移催化N-芐基化反應(yīng)的研究    嵇學(xué)林,劉華,黃昆

急性4,4’-二氨基二苯基甲烷中毒肝功能改變    王麗光

1-芐基-3-(5-芳基-2-呋喃甲?；?-6-甲基尿嘧啶的合成及除草活性測定    陳龍;薛思佳;

天麻化學(xué)與藥理研究    張?zhí)m珍;郭亞健;石任兵;肖小月;

中國大陸聚氨酯原料市場狀況淺析    蔡建國;

聚氨酯運(yùn)動場面層的生產(chǎn)及環(huán)保問題    郭龍;張敏;

二苯基甲烷二異氰酸酯的結(jié)構(gòu)鑒定    張志和;楊萬宏;申運(yùn)栓;孫敦孝;于永良;楊豐科;張玉冰;張書圣;劉澄凡;

天麻化學(xué)與藥理研究    張?zhí)m珍;郭亞健;石任兵;肖小月;

基于MDI和HMDI聚氨酯脲模型硬段的紅外光譜研究    張世杰;任志勇;付陽;朱琰;朱誠身;

氯化芐改性稻草光降解性能的研究    牛盾;王育紅;王林山;

具有工程實用性的改性雙馬來酰亞胺樹脂    趙渠森;

聚氨酯中氫鍵研究    陸興軍;王源身;鄔學(xué)文;

煙臺萬華贏取公平競爭    木子

巴斯夫在比利時MDI裝置擴(kuò)產(chǎn)    肖化

商務(wù)部舉行首次反傾銷調(diào)查聽證會    記者 王惠麗

我國MDI產(chǎn)業(yè)面臨挑戰(zhàn)    本報記者 田朝暉

商務(wù)部終止對日本韓國進(jìn)口MDI反傾銷調(diào)查    步欣

MDI反傾銷立案影響幾何    華夏證券研究所 趙獻(xiàn)兵

118種物質(zhì)或可用于食品包裝材料    記者張昊

木質(zhì)纖維氰乙基化、芐基化及其應(yīng)用研究    曲保雪

鉿鹽和銅鹽催化芳烴和雜環(huán)芳烴芐基化反應(yīng)    張誠一

基于生物煉制的竹材組分分離及芐基化研究    李明飛

鐵鹽催化的雜環(huán)化合物的合成研究    范錦敏

4"-Acetylmananthoside B的全合成研究    趙桂龍

固載化AlCl_3催化合成二苯基甲烷    吳海鳴

固載化AlCl_3催化劑上Endo-TCD異構(gòu)化反應(yīng)的研究    武麗美

固載化AlCl_3催化劑上支鏈重烷基苯的合成    曹果林

以稻草為原料制備熱塑性纖維素    黃麗君

D-呋喃阿洛糖衍生物的合成    趙傳生

固載化AlCl_3催化劑上重烷基苯的合成    李秀媛

Zn（OTf）_2催化芳烴付-克芐基化反應(yīng)研究    張佳燕

Fe基催化劑上苯與氯化芐芐基化反應(yīng)研究    林濤

金屬鋅促進(jìn)無溶劑“一鍋法”合成烴基酯和醇    孟團(tuán)結(jié)

表沒食子兒茶素衍生物的半合成及活性評價    秦緒龍