"这篇论文是2014年由南京工业大学的研究者发表的,主题是利用偏钛酸催化水解环氧环己烷以制备反-1,2-环己二醇。研究中详细探讨了反应条件对产物产率的影响,并通过实验验证了催化剂的重复使用性能。"
该研究涉及的主要知识点包括:
1. **催化反应**: 催化剂在化学反应中的作用是降低反应的活化能,从而提高反应速率。在这个过程中,固体偏钛酸被用作催化剂,促进环氧环己烷的水解反应。
2. **环氧环己烷**: 环氧环己烷是一种有机化合物,具有环状结构和一个环氧基团。它是合成反-1,2-环己二醇的关键原料,其在化工领域有广泛应用。
3. **反-1,2-环己二醇**: 这是一种光学异构体,具有特定的立体构型,即两个羟基(-OH)位于环的对面。它是重要的化工中间体,用于生产多种化学品,如塑料、树脂和溶剂。
4. **反应条件优化**: 研究人员通过改变搅拌速率、反应时间、反应温度、物料摩尔比以及催化剂用量等参数,找到了最优的反应条件。在这些条件下,反-1,2-环己二醇的收率最高,产品熔点稳定。
5. **搅拌速率**: 搅拌速率影响反应混合物中各组分的均匀性,从而影响反应速率。在本研究中,最佳搅拌速率为350 r/min。
6. **反应时间和温度**: 反应时间的长短和反应温度的选择直接影响反应的完全程度。本研究中,最佳反应时间为1小时,反应温度为80℃。
7. **物料摩尔比**: 环氧环己烷与水的摩尔比为1:10,这是得到高产率反-1,2-环己二醇的关键因素。
8. **催化剂用量**: 催化剂用量为1.8%,这表明在一定范围内增加催化剂可以提高反应速率,但过量可能会导致副反应。
9. **催化剂重复使用性**: 研究还评估了偏钛酸催化剂的重复使用性,发现经过5次使用后,反-1,2-环己二醇的收率没有明显降低,显示了催化剂的良好稳定性。
10. **产物表征技术**: 数字熔点测试仪用于测定产物的熔点,傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)用于分析产物的化学结构,这两种方法都是化学分析中常用的技术,可确认产物的纯度和性质。
11. **文献分类与编码**: 论文被分类在TQ233.1,属于化学技术领域,文献标志码A表示这是一篇原创性的科学研究论文。
这项研究为高效、经济地制备反-1,2-环己二醇提供了一种新的催化方法,并对反应条件进行了深入探索,对实际工业生产具有指导意义。