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含钛沸石催化氧化性能研究的新进展
[ 文章来源: | 文章作者: | 发布时间:2007-04-02|  字体: [ ]  

3 胺的氧化
 胺氧化反应的研究有重要的学术意义和工业应用价值,特别是它们的含氧衍生物(如硝基、肟类、偶氮、氧化偶氮化合物等)的合成,一直是人们关注的问题。
  Gontier等研究[7]了TS-1、Ti-ZSM-48、Ti-β和Ti-HMS对苯胺氧化的催化性能,氧化剂为双氧水或TBHP。结果表明,TS-1沸石对此反应有良好的活性,对氧化偶氮苯的选择性也很高,但因为反应物、产物均受到孔道内扩散的影响,活性不及大孔的Ti-β和Ti-HMS沸石。Ti-HMS孔道尺寸大,有利于偶氮苯转化为氧化偶氮苯。同样由于孔道尺寸的原因,小孔的TS-1及中孔Ti-ZSM-48沸石不能用大分子的TBHP作氧化剂。反应中当双氧水/苯胺的比值较低时,产物为氧化偶氮苯,偶氮苯及亚硝基苯,且对氧化偶氮苯的选择性较高(9.5%);当双氧水/苯胺的比值较高时,则生成了硝基苯,硝基苯的选择性随着催化剂用量的增多而增大。当使用TBHP作氧化剂时,反应对偶氮苯的选择性有所提高。苯胺上有烷基及其他取代物进行氧化反应时,TS-1沸石同样有较好的活性[8]。当苯胺上有亲电子基团时,反应中不能用丙酮作溶剂,可使用甲醇,原因可能是甲醇同Ti活性位相互作用形成更稳定的Ti过氧化物[4]。
  与苯胺氧化不同,含钛沸石应用于丙胺氧化制丙醛肟反应时[9],其活性顺序为TS-1≈TS-2>Ti-β,而Ti-HMS和Ti-MCM-41几乎没有催化活性。这说明在不受孔道扩散限制的小分子反应中,TS-1、TS-2沸石仍然具有比其他含Ti沸石更高的催化活性。具有活性α-H的伯胺,如烯丙基胺、卞基胺、叔丁基胺等的氧化反应通常产生混合物。原有的反应中大多无需催化剂,肟的产率很低,且难于分离。TS-1作为此类反应的催化剂可以得到良好的效果[10]。此反应得到肟或醛(酮)取决于双氧水的用量。双氧水量较少时,反应生成肟,而双氧水过量时,认为过氧钛物种和双氧水作用生成能氧化肟类化合物键的活性氧O*物种,并且同作用生成复杂化合物,在反应过程中裂解后得到醛或酮。

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