学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

固体磺酸催化环己酮肟液相Beckmann重排制己内酰胺

作　者: 曾珍
导　师: 王良芥；游奎一
学　校: 湘潭大学
专　业: 化学工程
关键词: 环己酮肟液相Beckmann重排己内酰胺磺酸树脂氨基磺酸
分类号: TQ226.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 103次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

己内酰胺是一种重要的有机化工原料,在汽车、纺织、医药、机械、电子等领域应用广泛。目前,工业上生产己内酰胺的最后一个步骤是环己酮肟的贝克曼重排反应,它是在发烟硫酸或浓硫酸的催化下进行的。该重排工艺副产大量的硫酸铵,成本高,存在严重的设备腐蚀问题。气相Beckmann重排能避免硫酸铵的形成,但反应温度较高,导致催化剂容易积碳、失活。本工作以固体磺酸代替液体发烟硫酸作为催化剂,研究了温和条件下环己酮肟的液相Beckmann重排反应,考察了不同种类的固体磺酸催化体系。本文首先考察了D-72型磺酸树脂(酸量4.2mmol/g)催化的液相Beckmann重排反应。研究了溶剂、反应时间、反应温度、催化剂用量等因素对反应的影响规律,优化了重排反应条件,并对树脂的重复使用性能进行考察。结果表明,当环己酮肟1.0g,D-72型磺酸树脂0.5g,肟浓度0.1g/ml,130℃反应6h,环己酮肟转化率达100%,己内酰胺选择性为86.24%。催化剂容易分离和回收,并可重复使用。主要的副产物是环己酮和己内酰胺的二聚、三聚物。考察了耐热型Amberlyst-35磺酸树脂(酸量4.6mmol/g)催化的液相重排体系。优化的重排反应结果表明,在环己酮肟1.0g,Amberlyst-35磺酸树脂0.5g,肟浓度0.1g/ml,130℃反应6h,可获得环己酮肟转化率100%,己内酰胺选择性80.79%。催化剂容易分离回收,亦可重复使用。此外,本文还考察了氨基磺酸催化的环己酮肟液相Beckmann重排反应体系。考察了催化剂用量、反应时间、反应温度、环己酮肟浓度等因素对反应的影响,并对反应条件进行了优化。结果表明,该体系反应速度比较快,原料反应2h可以转化完全,但选择性比较低,仅为26.97%,体系副产物较多。优化的反应条件是环己酮肟1.0g,氨基磺酸1.0g,肟浓度0.067g/ml,130℃下反应2h,此时获得环己酮肟转化率100%,己内酰胺选择性26.97%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章文献综述  9-18
  1.1 己内酰胺产品概述  9
  1.2 己内酰胺的国内外产需现状  9-11
    1.2.1 世界产需现状  9
    1.2.2 国内产需现状  9-11
  1.3 己内酰胺生产工艺  11-13
    1.3.1 传统工艺  11-12
    1.3.2 改进工艺  12-13
  1.4 环己酮肟重排工艺  13-16
    1.4.1 气相重排工艺  13-14
    1.4.2 液相重排工艺  14-16
  1.5 选题的目的、意义及内容  16-18
第2章 D-72 磺酸树脂催化的环己酮肟液相Beckmann 重排  18-35
  2.1 前言  18-19
  2.2 实验部分  19-24
    2.2.1 实验试剂与仪器  19-20
    2.2.2 实验操作  20-21
    2.2.3 定量分析  21-24
  2.3 结果与讨论  24-34
    2.3.1 不同固体磺酸催化剂对重排反应的影响  24-25
    2.3.2 不同溶剂对重排反应的影响  25-26
    2.3.3 催化剂用量对重排反应的影响  26-27
    2.3.4 反应时间对重排反应的影响  27
    2.3.5 反应温度对重排反应的影响  27-28
    2.3.6 环己酮肟浓度对重排反应的影响  28-29
    2.3.7 D-72 磺酸树脂的重复使用  29-30
    2.3.8 DMSO 溶剂中环己酮肟液相贝克曼重排反应可能的机理  30-31
    2.3.9 D-72 磺酸树脂催化体系其它副反应的探讨  31-34
  2.4 本章小结  34-35
第3章 Amberlyst-35 磺酸树脂催化的环己酮肟液相Beckmann 重排  35-41
  3.1 前言  35
  3.2 实验部分  35
    3.2.1 实验试剂与仪器  35
    3.2.2 实验操作  35
    3.2.3 定量分析  35
  3.3 结果与讨论  35-40
    3.3.1 催化剂用量对重排反应的影响  35-36
    3.3.2 环己酮肟浓度对重排反应的影响  36-37
    3.3.3 反应温度对重排反应的影响  37-38
    3.3.4 反应时间对重排反应的影响  38
    3.3.5 Amberlyst-35 磺酸树脂的重复使用  38-39
    3.3.6 Amberlyst-35 磺酸树脂与D-72 磺酸树脂催化效果的比较  39-40
  3.4 本章小结  40-41
第4章氨基磺酸催化的环己酮肟液相Beckmann 重排  41-47
  4.1 前言  41
  4.2 实验部分  41
    4.2.1 实验试剂与仪器  41
    4.2.2 实验操作  41
    4.2.3 定量分析  41
  4.3 结果与讨论  41-46
    4.3.1 催化剂用量对重排反应的影响  41-42
    4.3.2 反应温度对重排反应的影响  42-43
    4.3.3 反应时间对重排反应的影响  43
    4.3.4 环己酮肟浓度对重排反应的影响  43-44
    4.3.5 氨基磺酸催化体系副反应的探讨  44-46
  4.4 本章小结  46-47
结论与展望  47-49
参考文献  49-52
致谢  52

固体磺酸催化环己酮肟液相Beckmann重排制己内酰胺

内容摘要

全文目录

相似论文