水对改性HZSM-5催化联苯甲基化反应的影响
2013-09-21那银娜宋春山郭新闻
物理化学学报 2013年5期
关键词:催化剂
那银娜 刘 民,* 宋春山,2 郭新闻,*
(1大连理工大学化工学院,精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024;2宾夕法尼亚州立大学能源与矿物工程系能源研究所,宾夕法尼亚16802,美国)
1 引言
直链多环芳烃如:4-烷基联苯(4-ABP)和4,4'-二烷基联苯(4,4'-DABP),是合成性能优良聚合材料的重要原料,其氧化后生成的相应羧酸是人造纤维、耐热材料、高性能工程塑料以及热致性液晶等聚合物的重要单体.1,2联苯烷基化可以引入较大的基团,如丙基、丁基,也可以引入较小的基团,如甲基、乙基.由于采用位阻较大的烷基化试剂可以获得较高的目的产物选择性,因此,在联苯烷基化的有关研究中,以采用位阻较大的烷基化试剂居多,但进一步氧化成4,4'-联苯二甲酸时,条件苛刻、副产物多、产率低,并伴有脱羧反应.相比之下,4,4'-二甲基联苯(4,4'-DMBP)进一步氧化时条件温和,碳原子利用率高,故近几年对4,4'-DMBP合成的研究较多,3-10主要从联苯(BP)或4-甲基联苯(4-MBP)与甲醇在固体酸上进行烷基化反应的路径展开.示意图1为联苯与甲醇在固体酸上的烷基化反应,反应分步进行:联苯先甲基化为单甲基联苯(三种异构体),单甲基联苯再与甲醇烷基化生成二甲基联苯(12种异构体).10,11联苯一步合成4,4'-DMBP产率低(产物中主要为单甲基联苯),选择性低,3因此,研究者多使用4-甲基联苯(4-MBP)一步甲基化合成4,4'-DMBP,以提高二甲基联苯的产率.Guo等6-9考察了HZSM-5经水热处理、水热处理结合酸洗及各种金属氧化物改性、磷改性等处理对4-MBP甲基化的影响,发现选择性在某……
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