2009年11月27日美國《科學》(Science,2009, 326, 1250-1252)期刊刊登了中國科學院化學研究所在苯酚加氫製環己酮方麵取得的重大進展。這標誌著我國的科研水平又上一台階,為(wei) *的環境保護提供了更好的科技支持。
*,隨著世界經濟的快速發展,的生態環境急劇惡化,資源短缺日趨嚴(yan) 重,人類正麵臨(lin) 著的生存危機。如何實現可持續發展已成為(wei) 人類社會(hui) 的重大問題。為(wei) 妥善解決(jue) 經濟、資源和環境之間的尖銳矛盾,近年來,以從(cong) 源頭上消除汙染、節省資源為(wei) 核心的綠色化學引起人們(men) 的普遍關(guan) 注。提高反應的速率和選擇性、采用無毒無害的溶劑是綠色化學的重要內(nei) 容。
環己酮是具有許多用途的化工原料,主要用於(yu) 製備合成纖維尼龍6及尼龍66, 還可用作醫藥、塗料、染料等精細化學品的重要中間體(ti) 。苯酚加氫是製備環己酮的一條重要的途徑。由於(yu) 一般催化劑在溫和條件下活性低,並且環己酮容易進一步加氫生成環己醇等副產(chan) 物(圖1),因此,在溫和條件下、高選擇性地合成環己酮一直是挑戰性難題。
在國家自然科學基金委員會(hui) 、國家科技部和中國科學院的大力支持下,中國科學院化學研究所膠體(ti) 、界麵與(yu) 化學熱力學院重點實驗室韓布興(xing) 和薑濤等研究人員發現路易斯酸和普通商業(ye) 負載型鈀催化劑對於(yu) 催化該反應具有良好的協同作用,並在分子間相互作用和動力學研究的基礎上提出了協同作用機理。路易斯酸本身不能催化苯酚加氫生成環己酮的反應,但可以大幅度提高鈀催化此反應的速度,同時可以有效地抑製產(chan) 物環己酮被進一步加氫生成副產(chan) 物的反應。因此,在溫和條件下鈀-路易斯酸體(ti) 係可地將苯酚轉化為(wei) 環己酮,苯酚轉化率和環己酮選擇性可同時接近100%。這不僅(jin) 將反應物全部轉化為(wei) 產(chan) 品,提高了原料的利用率,而且簡化了後續分離過程。進一步研究發現,在超臨(lin) 界CO2中進行此反應,不僅(jin) 反應速度可加快、反應過程更清潔、產(chan) 物分離更簡單,而且反應效率可以通過反應體(ti) 係的相行為(wei) 進行調控。這一成果開辟了、清潔製備環己酮的新途徑。
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