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苯酚加氢合成环己酮研究获进展

  苯酚氢化成环己酮已经取得进展

  随着世界经济的高速发展,全球生态环境急剧恶化,资源短缺日益严重。人类正面临前所未有的生存危机。如何实现可持续发展已成为人类社会面临的重大课题。为了妥善解决经济,资源和环境之间的尖锐矛盾,绿色化学近年来引起了人们的广泛关注,其核心是从根源上消除污染,节约资源。提高反应速度和选择性,使用无毒溶剂是绿色化学的重要组成部分。环己酮是化学原料具有多种用途,主要用于制备尼龙6和尼龙66的合成纤维,也可用作精细化学品,药品,涂料,染料等的重要中间体。苯酚加氢是制备环己酮的重要途径。由于在温和条件下典型催化剂的活性较低以及环己酮容易氢化为副产物如环己醇(图1),因此在温和条件下高效和高选择性地合成环己酮一直是一个挑战性的问题。在国家自然科学基金,科技部和中国科学院的大力支持下,中国科学院化学研究所胶体,界面和化学热力学重点实验室的研究人员发现,路易斯酸和常见的商业负荷钯催化剂对反应的催化具有良好的协同效应,并提出了基于分子间相互作用和动力学的协同机理。路易斯酸不仅可以大大提高苯酚对环己酮的反应速率,而且还可以有效抑制环己酮的反应进一步加氢形成副产物(图2)。因此,在温和条件下,苯酚转化为环己酮,苯酚转化率和环己酮选择性可同时达到100%。这不仅将所有的反应物转化为产物,提高了原料的利用率,而且简化了后续的分离过程。进一步的研究发现,在超临界CO2中进行这一反应不仅使反应速度更快,反应过程更清晰,产物分离更简单,而且反应效率可以通过反应体系的相行为来调节。这一结果为环己酮的高效,清洁制备开辟了一条新途径。这项工作发表在最近的科学,2009,326,1250-1252。 (来源:中国科学院化学研究所)

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