论文部分内容阅读
本文以工业级甲基萘为原料，以氧气为氧化剂进行甲基萘的氧化反应;提出了氧化α-甲基萘，β-甲基萘的最佳工艺条件;考察了不同催化体系对甲基萘氧化反应的影响，得出了甲基萘氧化反应的规律;给出了甲基萘氧化的可能的机理。主要研究内容和结果如下:
1.在甲基萘氧化反应中，选择了甲基萘油和纯度不同的工业级甲基萘分别进行了初探，根据反应进行的情况，选择纯度不同的工业级甲基萘作为以后实验的原料。
2.考察了氧气、臭氧和双氧水等氧化剂对甲基萘的氧化，综合考虑实验结果，最终选择氧气作为对甲基萘氧化的氧化剂。
3.以Co-Mn-Br为催化剂，对β-甲基萘液相催化氧化制取β-萘甲酸进行了研究，考察了操作方式、催化剂用量、溶剂用量、反应压力、反应温度等因素的影响。结果表明甲基萘催化氧化体系存在明显的诱导期，时间长短与反应条件有关。当反应温度超过120℃，压力超过0.6MPa，产物的颜色变深。最后的工艺条件确定为以Co-Mn-Br1∶1∶2为催化剂，β-甲基萘与HAc之比为1∶6，适宜的反应条件是催化剂用量1％，120℃，0.6MPa。在此反应条件下，得到β-萘甲酸收率达93.7％。
4.在Co-Mn-Br催化体系中，任何一个单组分或Co-Mn组合都没有催化活性，Co-Mn-Br、Co-Br或Mn-Br对甲基萘的氧化有催化作用。分别以Co-Br和Mn-Br为催化剂，对β-甲基萘液相催化氧化制取β-萘甲酸进行了研究，结果表明，相同条件下耗氧量基本一致，达到理论耗氧值的120％左右。与Co-Mn-Br催化体系相比，Co-Br诱导时间较长，催化氧化产物的颜色深、收率低;而Mn-Br诱导时间较短，氧化产物的颜色浅、收率高。诱导期过后反应开始，从整个氧化反应的温升看，Co-Br催化的反应剧烈，Mn-Br温和。
5.以Co-Mn-Br为催化剂，对α-甲基萘液相催化氧化制取α-萘甲酸进行了研究，考察了压力、温度等反应条件的影响。结果表明，α-甲基萘在较低温度(90℃)和较低压力(0.3MPa)下得到了α-萘甲酸，收率93.9％。
6.为了能得到甲基萘的氧化机理，本文考察了催化剂组成、水含量、产物萘甲酸、Cu离子等对氧化反应的影响。提出了适宜的反应机理。