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氯化苄的选择性硝化及其在对硝基苯甲醛合成中的应用

作　者: 张凯铭
导　师: 魏运洋
学　校: 南京理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 氯化苄硝化水解氧化对硝基苯甲醛
分类号: TQ244.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

研究了氯化苄的选择性硝化及其在对硝基苯甲醛合成中的应用。采用固体超强酸五氧化二铌作为氯化苄选择性硝化反应的催化剂，在优化条件下（温度0～5℃，时间1.5h，w（Nb₂O₅）：w（氯化苄）：w（HNO₃）=1：16.5：19），硝基化合物的收率达到94％，对位硝化的选择性达到77～80％。五氧化二铌重复使用5次，硝化产率和对位产物选择性保持在90％和76％，无明显降低。研究了硝酸脲-硫酸体系中氯化苄的硝化，优化条件下（温度25℃，时间24h，n（硝酸脲）：n（氯化苄）=2：1）产物收率和对位选择性达到98％和90％，是一种有效的选择性硝化氯化苄的方法。研究了对硝基氯化苄的碱催化水解，发现温度75～80℃，水解时间22h，n（对硝基氯化苄）：n（Na₂CO₃）=1：1.2，w（Na₂CO₃）：w（H₂O）=1：16，为最佳条件。产物收率达到77％，纯度为98％。优化了稀硝酸氧化对硝基苯甲醇的工艺条件，发现氧化温度，氧化时间可在现行工艺的70℃，4h的基础上下降到50℃，3h，产物收率可由70％提高至86％，对工业生产有一定的参考价值。研究了离子液体[bmim]PF₆中或无溶剂条件下TEMPO-IL／CuCl催化体系氧化对硝基苯甲醇，优化条件下产物收率和纯度达到86％和92％。反应条件温和，选择性高，不生成羧酸，有工业应用前景。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-18
  1.1 硝化反应概述  7-10
  1.2 氯化苄选择性硝化的研究  10-12
    1.2.1 硝硫混酸硝化  10-11
    1.2.2 NO_2-O_3硝化  11
    1.2.3 HNO_3-H_2SO_4-HOAC硝化  11
    1.2.4 浓HNO_3和多聚磷酸硝化  11-12
  1.3 对硝基苯甲醛合成研究进展  12-14
    1.3.1 以对硝基甲苯为原料  12-13
    1.3.2 以对硝基苯甲醇为原料  13
    1.3.3 以氯化苄为原料  13-14
  1.4 本课题的主要研究内容和实验方案  14-18
    1.4.1 氯化苄的硝化  15
    1.4.2 对硝基氯化苄的水解  15
    1.4.3 对硝基苯甲醇的氧化  15-18
2 五氧化二铌作催化剂硝化氯化苄的实验研究  18-30
  2.1 五氧化二铌概述  18-22
    2.1.1 五氧化二铌  18-19
    2.1.2 铌酸(水合五氧化二铌,Nb_2O_5·nH_2O)  19
    2.1.3 铌酸/氧化铌在若干催化反应中的应用  19-22
  2.2 五氧化二铌催化硝化氯化苄的实验操作  22
  2.3 结果和讨论  22-28
    2.3.1 硝酸/五氧化二铌硝化体系反应条件对产物收率和邻对比的影响  22-25
    2.3.2 硝酸/五氧化二铌/乙酸酐硝化体系反应条件对产物收率和邻对比的影响  25-27
    2.3.3 对硝基氯化苄的分离和分析  27-28
  2.4 小结  28-30
3 硝酸脲硝化氯化苄实验研究  30-32
  3.1 硝酸脲概述  30
  3.2 硝酸脲硝化氯化苄的实验操作  30-31
  3.3 结果与讨论  31-32
4 对硝基氯化苄的水解工艺研究  32-36
  4.1 对硝基氯化苄水解的实验操作  32
  4.2 结果讨论  32-35
    4.2.1 水解条件对产物的影响  32-34
    4.2.2 产物分析  34-35
  4.3 小结  35-36
5 对硝基苯甲醇氧化工艺研究  36-44
  5.1 概述  36-38
  5.2 对硝基苯甲醇的氧化实验操作  38-40
  5.3 结果讨论  40-43
    5.3.1 稀硝酸氧化  40-42
    5.3.2 TEMPO-IL/CuCl催化体系中的氧化  42-43
  5.4 小结  43-44
结语  44-45
致谢  45-46
参考文献  46-47

氯化苄的选择性硝化及其在对硝基苯甲醛合成中的应用

内容摘要

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