特殊形貌Sn-TiO2材料的合成及在环己酮B-V氧化中应用文献综述
2020-04-24 11:15:02
文 献 综 述 1.1 引言 ε-己内酯,通过开环聚合可以合成聚己内酯,而聚己内酯具有很好的柔韧性、生物相容性和生物降解性,被广泛应用于生物医药工程、包装材料和可降解塑料的合成等领域[1]。
因此作为聚己内酯的单体ε-己内酯成为化学化工生产中备受青睐的中间体。
近几年来,在国内外报道了许多关于ε-己内酯的生产工艺,根据所采用的工艺和使用原料的不同,其合成方法主要有:1,6-己二醇脱氢法[2]、6-羟基己酸分子内缩合法[3]、己二酸酸化法[4]、环己酮氧化法以及生物氧化法等。
但是从原料、反应装置以及反应条件等方面考虑,其主要工业生产工艺采用的是环己酮Baeyer-Villiger(B-V)氧化法[5]。
在工业生产中,选择一种使用寿命长、催化性能高的催化剂对降低生产成本起着重要的作用,而且从近几年所报道的文献中也可以得出结论:催化剂的选择在环己酮氧化制备己内酯的反应中扮演着重要的角色,对原料环己酮的转化率以及产物ε-己内酯的收率都有重要的影响。
近几年所报道的用于环己酮氧化制备ε-己内酯的催化剂主要有:六方介孔二氧化硅为载体负载三氟化锑[6]、可溶性锌盐改性钛硅分子筛、镁或锡卟啉配合物[7]及各种金属催化剂(钨、钼、锡类)等。
但是在所有报道的所有的催化剂中, CORMA[8]等将Sn嵌入到沸石内部,首次发现Sn催化剂不同于其他的催化剂,它是Lewis酸的一种,可以增强羰基碳的亲电性,被Sn活化后的饱和及不饱和酮在过氧酸的直接氧化下,对B-V反应都有很好的选择性;而金属锡类催化剂被搭载于其他的载体上或与其他元素掺杂构成催化剂,作为非均相催化剂使用,具有易于分离、重复使用率较高的优点,有着良好的发展前景。
在近几年的报道中,通常将Sn元素与其他的元素掺杂或者将其搭载于介孔分子筛或β沸石上。
而本课题以Sn作为催化剂活性组分,TiO2为催化剂载体通过改变形貌来提高催化剂的催化性能,并将其应用于环己酮Baeyer-Villiger(B-V)氧化来验证其催化性能。
1.2 Sn-TiO2材料的合成 1.2.1 Sn催化剂的介绍 Sn是一种很好的路易斯酸,可用于催化酮的Baeyer-Villiger氧化反应的锡类催化剂主要有两种:有机锡化合物和无机锡盐配合物;前者的中心锡原子为四价锡,后者最常用的为二价锡及其配合物[9]。