反式-1，2-环己二醇的制备

论文摘要

本文以本实验室制备的环氧环己烷以及河南省有充足原料供应的过氧化氢和环己烯为主要原料,开展了反式-1,2-环己二醇的合成研究。主要工作如下:制备了SO42-/TiO2、SO42-/ZrO2、H3PW12O40/SiO2、H3PW12O40/C、PS-C（PS接枝N,N-二甲基十二烷基苄基磷钨杂多酸盐）等固体酸催化剂。将上述催化剂以及处理过的D72大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂用于环氧环己烷水解反应,实验结果表明,以PS-C做催化剂效果最好,采用FT-IR对PS-C进行了表征,并考察了催化剂用量、物料摩尔比、反应温度、反应时间对水解反应的影响。优化出的水解条件为（以0.1mol环氧环己烷计）:n（H2O）:n(C6H10O)=40:1;催化剂的量:2.4%（加入的催化剂的量占反应物水和环氧环己烷的百分比）;反应温度:70℃;反应时间:100min;该条件下,产率可达到93%以上;该条件下催化剂重复使用5次,活性未见下降。测定了反式-1,2-环己二醇在吡啶、乙腈、DMSO、DMF、无水乙醇、1,2-二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯等溶剂中的溶解度,确定了分离反式-1,2-环己二醇的较佳溶剂为乙酸乙酯,较佳重结晶溶剂为1,2-二氯乙烷。尝试性地分别以D72大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、732阳离子交换树脂、PS-C（PS接枝N,N-二甲基十二烷基苄基磷钨杂多酸盐）、Nafion117膜以及原位法制备的SiO2/Nafion117和溶胶-凝胶法合成制备的Nafion117-SiO2复合膜为催化剂,用于以环己烯和过氧化氢为原料,直接制备反式-1,2-环己二醇中的反应中,结果表明Nafion117膜以及Nafion117-SiO2复合膜具有一定的催化反应能力,在如下反应条件下:催化剂（Nafion117-SiO2）的量:1.0g;n（环己烯）:n（双氧水）=1:2（环己烯的量以0.05mol计）,反应温度为70℃,反应时间为20h,环己烯转化率98%以上,收率为40%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 1,2-环己二醇的来源
• 1.2 环氧环己烷水解制备反式-1,2-环己二醇
• 1.3 环己烯直接氧化制备反式-1,2-环己二醇
• 1.4 高锰酸钾法
• 1.5 乙酸亚鉈法
• 1.6 其它合成方法
• 1.7 本研究合成路线选择
• 2 环氧环己烷水解制备反式-1,2-环己二醇
• 2.1 实验主要设备及仪器
• 2.2 主要药品和试剂
• 2.3 反应式
• 2.4 合成过程
• 2.5 产品的分析方法
• 2.6 催化剂的制备
• 2.7 催化剂性能
• 2.8 合成反应条件优化
• 2.8.1 ST作催化剂合成条件优化
• 2.8.2 PS-C作催化剂的工艺条件优化
• 2.8.3 PS-C催化剂FT-IR分析
• 2.9 产品反式-1,2-环己二醇的表征
• 2.9.1 气相色谱定性分析
• 2.9.2 熔点测定
• 2.9.3 FT-IR分析
• 2.10 本章小结
• 3 反式-1,2-环己二醇的分离与纯化
• 3.1 实验主要设备及仪器
• 3.2 主要约品和试剂
• 3.3 反式-1,2-环己二醇溶解度的测定
• 3.3.1 实验原理与方法
• 3.3.2 实验装置图
• 3.3.3 实验结果
• 3.4 反式-1,2-环己二醇的分离
• 3.4.1 实验步骤
• 3.4.2 工作曲线的绘制
• 3.4.3 实验结果
• 3.5 反式-1,2-环己二醇的纯化
• 3.6 本章小结
• 4 由环己烯经双氧水直接氧化制备反式-1,2-环己二醇
• 4.1 实验主要设备及仪器
• 4.2 主要药品和试剂
• 4.3 反应式
• 4.4 合成过程
• 4.5 产品的分析方法
• 4.6 催化剂的筛选
• 4.6.1 阳离子交换树脂
• 4.6.2 PS-C催化剂
• 4.6.3 Nafion117
• 4.7 Nafion117的改进及其催化性能
• 4.7.1 强酸基交换容量的测定
• 2/Nafion 117'>4.7.2 原位溶胶-凝胶法制备SiO₂/Nafion 117
• 2复合膜'>4.7.3 原位法合成制备Nafion117-SiO₂复合膜
• 4.7.4 改进的Nafion117膜催化原理与催化性能
• 4.8 预实验
• 4.9 反应进度观察
• 4.9.1 反应进度数据的采集方法
• 4.9.2 反应进度数据的分析方法
• 4.9.3 反应进度数据采集的结果
• 4.10 本章小结
• 5 结论
• 5.1 结论
• 5.2 实验展望
• 致谢
• 参考文献
• 附表1 强酸基交换容量的测定
• 附表2 硕士期间发表论文情况