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本文主要从以下几部分展开:
第一部分 4,6-二氨基间苯二酚合成的研究
研究4,6-二氨基间苯二酚(简称为DAR)的合成。DAR是制备高性能纤维PBO的单体,开展合成DAR工艺的研究具有重要的意义。
以2-氯—4,6-二硝基间苯二酚为原料,Pd/C为催化剂一步催化硝基还原和加氢脱氯反应制备4,6-二氨基间苯二酚。通过比较产物的得率及选择性,研究了催化加氢反应过程中的溶剂效应。对乙醇水溶液介质中催化反应体系的控制因素,如起始温度,催化剂用量等,进行考察并优化了反应条件。
通过研究得到了在乙醇水溶液介质中的最优反应条件为2.2 MPa氢压,60 g 2-氯—4,6-二硝基间苯二酚、80%乙醇水溶液600 ml、1300 rpm搅拌速率、2.5 g Pd/C催化剂和20 g乙酸铵,DAR得率大于90%。
第二部分 PW/SBA-15催化邻叔丁基苯胺与多聚甲醛反应的研究
研究PW/SBA-15催化邻叔丁基苯胺与多聚甲醛的反应。4,4-二氨基-3,3-二叔丁基二苯甲烷是合成可溶性聚酰亚胺的原料、聚氨酯的扩链剂、环氧树脂的固化剂等。其传统的合成方法是液体酸(如HCI,H2SO4,HNO3等)为催化剂,催化邻叔丁基苯胺与甲醛溶液的反应来制备。
以邻叔丁基苯胺为原料与多聚甲醛反应合成4,4-二氨基-3,3-二叔丁基二苯甲烷,主要考察了SBA-15负载磷钨酸催化剂的反应活性。通过对催化剂的表征,如XRD、FT—IR、TG—DTA、BET、Py—IR等研究了催化剂的结构与表面性质;通过比较反应的产率和选择性,研究了磷钨酸的负载量、催化剂的焙烧温度、反应温度、反应时间、原料配比、反应介质等对反应活性的影响。并最终确定合适的反应条件为,30%PW/SBA-15经500℃焙烧,乙酸丁酯作溶剂,温度130℃,时间4h,邻叔丁基苯胺/多聚甲醛为2:1,目标产物的得率为36%。