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1、固載液相鉑催化劑催化3-氯丙烯硅氫加成反應(yīng)第23卷第6期2006年6月應(yīng)用化學(xué)CHINESEJ0URNALOFAPPLIEDCHEMISTRYVoJ.23No.6Jun.2oo6固載液相鉑催化劑催化3一氯丙烯硅氫加成反應(yīng)戴延鳳文惠敏李鳳儀(南昌大學(xué)化學(xué)系南昌330047)摘要研究了固載液相鉑催化劑的制備及其在3.氯丙烯與甲基二氯硅烷硅氫加成反應(yīng)中的催化性能;該催化劑對(duì)連續(xù)式氣一固相硅氫加成反應(yīng)具有極高的催化活性和穩(wěn)定性.考察了反應(yīng)溫度,催化劑用量,反應(yīng)物加料速率等對(duì)催化性能的影響.結(jié)果表明,在90cC溫度下反應(yīng)時(shí),3-氯丙烯單程轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)
2、96.2%,3-氯丙基甲基二氯硅烷的選擇性和收率分別為86.9%和83.6%.連續(xù)反應(yīng)15h,產(chǎn)物收率維持在78%以上.關(guān)鍵詞固載液相鉑催化劑,硅氫加成,催化,氯丙烯中圖分類號(hào):0643.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100043518(2006)06-0602435硅氫加成反應(yīng)是制備含碳一硅鍵化合物最重要的反應(yīng)之一_lJ,通過(guò)硅氫加成反應(yīng)可制備一系列含不同官能團(tuán)的有機(jī)硅化合物.這些有機(jī)硅化合物是制備硅烷偶聯(lián)劑,硅橡膠,特種硅油和硅樹(shù)脂等的重要原材料J.通常,硅氫加成反應(yīng)是采用均相催化劑在液相反應(yīng)體系中進(jìn)行-3.4],但從反應(yīng)混合物中分離催化劑卻
3、非常困難,催化劑不能回收再利用J.采用固載化催化劑催化的液相間歇式硅氫加成反應(yīng),可在一定程度上解決催化劑分離和重復(fù)使用的問(wèn)題,但也存在著催化劑活性組分流失,對(duì)某些反應(yīng)活性不高,誘導(dǎo)期長(zhǎng)且不易控制等問(wèn)題-6J.采用固載液相催化劑催化氣-固相連續(xù)式反應(yīng)可望成為解決上述困難的有效方法.固載液相催化劑是指將催化劑活性組分溶解在一個(gè)高沸點(diǎn)的溶劑中,再負(fù)載到一個(gè)多孔的固體載體上J.固載液相催化劑既具有非均相固體催化劑的穩(wěn)定性和易回收再利用的特點(diǎn),又具有均相絡(luò)合催化劑高活性和高選擇性的優(yōu)點(diǎn)_8J,且由于其特殊的載體效應(yīng),能在一定程度上模擬和顯示酶的某些催化
4、特征J,在羰基化反應(yīng)_】…,催化氫氯化反應(yīng)-】和選擇性氧化反應(yīng)-l等方面的應(yīng)用已顯示出很好的催化性能.本文報(bào)道了一種固載液相鉑催化劑的制備方法,并用于催化3一氯丙烯與甲基二氯硅烷硅氫加成反應(yīng),制備3一氯丙基甲基二氯硅烷,采用氣一固相連續(xù)式催化反應(yīng),該催化反應(yīng)體系目前未見(jiàn)報(bào)道.1實(shí)驗(yàn)部分1.1試劑和儀器甲基二氯硅烷(MDCS,工業(yè)級(jí)),純度為95%,未經(jīng)處理;3一氯丙烯(CPE,工業(yè)級(jí)),純度為98%;氯鉑酸,異丙醇均為分析純?cè)噭?SiO:(0.149—0.250mm),層析用硅膠;聚乙二醇(PEG,平均分子量為1000),三氧化二釓(Gd:O
5、,)均為化學(xué)純?cè)噭?SP一3420型氣相色譜儀(北京分析儀器廠),OV一1毛細(xì)管色譜柱,柱長(zhǎng)3Om;BrukerAV400MHz核磁共振儀,溶劑CDC13,內(nèi)標(biāo)物四甲基硅烷;美國(guó)產(chǎn)Agilent-689ON/59731型氣質(zhì)聯(lián)用儀,HP一5MS毛細(xì)管柱,柱長(zhǎng)30m.1.2催化劑的制備將2.14gPEG溶于6mL水中,加入濃度為0.0386mol/L氯鉑酸異丙醇溶液2.66mL配成混合液,然后加入4g硅膠,攪拌均勻后放置24h,再于7Occ溫度下經(jīng)減壓蒸餾蒸除水后得固載液相鉑催化劑約6g,記為Pt.PEG.SiO.2005-07-18收稿,20
6、05.12.13修回江西省教育廳高?？萍蓟痦?xiàng)目(贛教技字[2005]34號(hào))通訊聯(lián)系人:李風(fēng)儀,男.1933年生.博士,教授;E-mail:fy.1i@sohu.com;研究方向:工業(yè)催化第6期戴延風(fēng)等:固載液相鉑催化劑催化3一氯丙烯硅氫加成反應(yīng)取濃度為38.6mmol/L氯鉑酸異丙醇溶液2.66mL加入到6mL水中配成混合液,加入4g硅膠,攪拌均勻后放置24h,于70℃溫度下經(jīng)減壓蒸餾蒸除水后得硅膠負(fù)載鉑催化劑約4g,記為Pt-SiO.將濃度為38.6mmol/L氯鉑酸異丙醇溶液2.66mL加入到6mL濃度為0.1mol/L氨水溶液中配成
7、混合液,加入4g硅膠,攪拌均勻后放置24h,于70℃溫度下經(jīng)減壓蒸餾蒸除水后得硅膠負(fù)載氨絡(luò)合鉑催化劑約4g,記為NH3一Pt—SiO2.取0.02gGd03(其質(zhì)量為載體的0.5%)溶解于6mL濃度為2mol/L的鹽酸溶液,加入2.14gPEC,攪拌溶解后加入濃度為38.6mmol/L氯鉑酸異丙醇溶液2.66mL配成混合液,然后加入4g硅膠,攪拌均勻后放置24h,再于70℃溫度下經(jīng)減壓蒸餾蒸除水后得稀土Gd改性的固載液相鉑催化劑約6g,記為Pt-Gd-PEC-SiO2.Pt與Gd的摩爾比為1:1.07.1.3硅氫加成反應(yīng)將反應(yīng)所需量的催化劑與
8、石英砂混合至體積為20mL,攪拌均勻后加入到下端塞有玻璃棉的玻璃反應(yīng)管中(管內(nèi)徑10mm,管長(zhǎng)40em),催化劑床層高度約25em.將一溫度計(jì)套管緊貼反應(yīng)管中段,并
