异丙苯文献终极翻译Word文件下载.doc

异丙苯文献终极翻译Word文件下载.doc

《异丙苯文献终极翻译Word文件下载.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《异丙苯文献终极翻译Word文件下载.doc（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

外文翻译（封面、译文、原文）

二○×

年×

月（居中宋体三号粗体）

学号：

毕业设计（论文）文献综述

题目（宋体四号粗体）

学生（宋体四号粗体）

学院（宋体四号粗体）专业班级（宋体四号粗体）

校内指导教师（宋体四号粗体）专业技术职务（宋体四号粗体）

校外指导老师（宋体四号粗体）专业技术职务（宋体四号粗体）

题目：

一、前言

1．课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势

2．课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题

二、设计方案的确定

1．方案的原理、特点与选择依据

2．设计步骤

三、阶段性设计计划、设计目标与应用价值

四、参考文献

五、指导教师审阅意见

签名

年月日

（注：

学生可根据文献综述的内容相应扩充本表各项的大小）

学号：

12401928

毕业设计（论文）外文翻译

（2016届）

外文题目Solidacidcatalystsfromclays:

Cumenesynthesisbybenzenealkylationwithpropenecatalyzedbycationexchangedaluminumpillaredclays

译文题目粘土的固体酸催化作用：

通过由阳离子交换过的铝柱撑粘土的催化作用以苯与丙烯的烷基化反应合成异丙苯

外文出处（四号粗体）

学生赵文博

学院怀德学院专业班级化工（怀）122

校内指导教师（宋体四号粗体）专业技术职务（宋体四号粗体）

校外指导老师（宋体四号粗体）专业技术职务（宋体四号粗体）

1.简介

傅－克反应应该是有机化学上的一个重要的反应，大多数的傅－克反应是由Lewis酸和Brø

nsted酸催化的。

传统的傅－克反应过程是由像氟化氢和硫酸之类的无机酸和氯化铝和三氟化硼之类的Lewis酸催化的。

这些催化剂的使用都存在着一些环境和技术上的问题，这是由于他们的腐蚀性和由于难以回收而带来的经济和环境问题。

现在的趋势就是用有很少腐蚀的固体酸催化来代替这些传统的催化剂。

沸石和改性的粘土，特别是用酸处理过的柱撑粘土会显示出其酸性接近于这些传统的无机酸溶液。

柱撑层间的粘土是一种二维的沸石材料，沸石材料是由经过电荷补偿的阳离子交换所得，这些阳离子是由蒙脱石粘土层间的聚合或者低聚羟基的金属盐类阳离子水解所得。

在加热过程中，阳离子柱形成了氧化物，这些氧化物会永久的打开粘土层，创建一个分子尺度的空间，其被定义为空隙系统。

许多研究已经对金属氧化物柱撑粘土开展了研究，并做出了肯定的评价，许多论文和专利已为铝柱撑粘土蒙脱石和他们作为酸催化的可能性和用途做出了研究。

柱撑粘土表现出了一些有趣的理化性质，在250㎡/g到350㎡/g的特定表面区域，有一些7--9A°

的孔径而且其具有对烃类的吸附能力，那么我们可以将其定义为一个有着庞大分子面接触的二维多孔系统。

Brø

nsted酸和Lewis酸度已经在柱撑蒙脱石中体现。

柱撑粘土的催化性能可能与其由柱撑的冷料柱和和被引入的酸而产生的表面区域有关。

通过改变柱撑粘土中的阳离子会改变酸核心的数量和强度以使其产生大范围的变化。

在这项工作中我们研究了通过一个简单的离子交换过程，在铝柱撑粘土上应用傅－克反应来研究改变其催化活动的可能性。

研究了苯与丙烯通过傅－克烷基化反应制取异丙基苯的过程。

2.实验部分

2.1实验材料

原始材料是来自Nador（摩洛哥）的天然的钠离子皂土，由Laviosa（Leghorn,Italy）提供。

其具有百分之八十五的阳离子交换容量（蒙脱石=97%）。

提供的分子式为（Si7.46Al0.53）（Al3.30Fe0.19Mg0.51）O20（OH）4。

ChlorhydroleTM，是一个由Reheis制造的基于六分之五商业用途的铝金属氧化物的盐类。

是一个来自Eigenmann和Veroneli的礼物。

苯作是烷基化用的试剂，纯度不小于99.5%。

丙烯（含有5%的N2）由SIAD提供。

KCl,Al（NO3）3~9H2O和LaCl3~8H2O是来自于Janssen的工业级试剂

2.2柱撑的合成和交换柱撑粘土

铝柱撑粘土的获得正如前文所述。

在经过氨的处理使其恢复阳离子交换容量后，用铝柱撑粘土进行离子交换过程。

经过0.1N的含有K+，La3+的水溶液的处理，其柱撑粘土被放置在盐溶液中七天才完成交换过程。

2.3通过氨处理以恢复APB中的阳离子交换容量

APB柱撑粘土被放置在含有NH4OH溶液的干燥器内。

系统被缓缓地抽空，随后保持在一个有氨气的环境里24h。

氨气泵随后被挪走，过量的氨气在真空下被抽空，经过氨气处理的粘土NH4-APB随后与准备好的阳离子进行交换。

2.4表面区域的检测

使用N2的吸收解析实验在C.ErbaSorptomatic1900中77K下进行。

测量之前要对每一个样本在0.00133Pa和423K条件下下脱气六个小时。

N2的等温线被用来测定特定的表面区域（SA）。

表面区域完全满足于BET公式。

a-plot方法则用来测量表面中空小孔的容量。

原始的粘土材料被用来做参照样本。

2.5X射线衍射

X射线的频率会被装有CuKα发射装置的PhilipsPW1310diffractometer记录。

样本被压制成圆盘状。

2.6红外光谱

红外光谱的测量是在一个装有CAF2窗口的真空玻璃皿内进行，吡啶吸收实验的进行正如Occelli描述。

粘土样本被研磨成细粉，压在一个自立的晶片上，随后放置在红外区域的支架上。

抽取真空到1.33Pa，加热到673K，随后晶片冷却到室温，吡啶在样本中被吸收。

晶片在真空中加热到423K，经过2h后其红外光谱被记录。

测量也在真空状态下加热到673K时开始。

其中红外光谱在1700cm-1到1400cm-1的区域由FT-IRNicoletMagna-IRTM750测量。

2.7催化1-丁烯异构化

催化1-丁烯异构化是在一个大气压下的玻璃管流微反应器内进行。

催化剂样本（250mg）会在空气流和673K下进行2h的预处理，实验在673K的条件下进行2g（cat）g-1（1-butene）h，1-丁烯中有5%的氨，流动时间为120min，未转化的1-丁烯和反应物将由气相色谱检测，其型号为HP5890seriesII，其配备有大口径的KCl/ALCl3柱和火焰离子检测器。

在363~1073K下燃烧的过程中产生的碳的含量会在消耗催化剂的量中扣除，其量由thermogravimetry（TG）测量。

2.8苯与丙烯的烷基化反应

丙烯与苯的烷基化反应是在353K的条件下在一个250ml的磁力搅拌釜中反应1h。

5%的丙烯/N2混合物总计1.63g，使用5ml的丙烯和100mg的催化剂，所使用的催化剂在先前的673K空气中处理了2h。

系统被加热到了353K，压力达到0.55MPa，一小时后系统自动降温，产物被配备的大口径的FFAP分析住和火焰离子检测器（FID）的气相色谱检测（HP5890）

3.实验结果

3.1在柱撑粘土中离子交换的影响

由氨构成的铝柱撑粘土NH4-APB（交换容量为73.0meq/100g）由含有K+,La3+的氯化物和Al3+的硝酸盐的水溶液进行离子交换。

一个特定表面区域的轻微下降和一个核心分布区域的轻微改变在与K+,Al3+离子交换过程中被发现。

如表1中的描述。

然而在阳离子交换完成后进行X射线衍射时，观察到了一个峰值强度的降低和基底间距的向低位的转换。

3.2柱撑粘土离子酸度对离子交换的影响：

吡啶吸附红外光谱的研究

PILCs晶片中吡啶吸附的红外光谱，进行排空后显示在图1。

我们观察到了在1700cm-1到1400cm-1区域的红外光谱波强度的普遍下降，当APB与K+离子（表1，APB和K-APB的波谱）进行离子交换时。

特别是在1545cm-1和1620cm-1波段上其特有的吡啶与Brø

nsted酸结合的波段几乎消失。

Al离子交换柱撑粘土显示了一个特有波段的普遍增加，这可以归因于Brø

nsted酸和Lewis酸的相互作用。

在脱气之前的在673K真空状态下保持两个小时的样本由出现强酸点现象的表明还有一点吡啶残留在催化剂表面。

La-APB样本的红外光谱中相比于APB粘土基本不变。

1600cm-1的波段在这个没有经过673K真空处理过的样本中也被检测到了。

这应该可以归因于吡啶在La3+离子中的配位作用。

表1如下，表面积和经过离子交换的PILCs的孔间数据

3.3柱撑粘土酸度对离子交换的影响：

催化1-丁烯异构测试

我们用1-丁烯的异构化反应作为催化测试反应。

评价粘土样品的酸度，反应产物可以提供关于酸核心强度的和类型的信息。

表2如下，经过离子交换的PILCs的X射线衍射数据。

丁烯产品转化的产物分布总结在3表，反应物可以分为以下几组：

a）双键异构化产物，b）骨架异构化产物，c）氢化产品，d）瑕疵产物，e）残碳。

图1如下，为经过离子交换的铝柱撑粘土中的吡啶吸收的红外光谱图。

据报道异丁烯的形成比骨架异构化和双键迁移需要更多的Brø

nsted酸核心。

这个反应的机理被认为是Brø

nsted酸核心通过三个步骤形成的碳正离子中间体，主要是反应物的质子化，造成碳正离子重排，之后产品脱附。

其中速率控制步骤是重排反应。

氢化化合物，正丁烷和异丁烷通常由丁烯裂解产生，这个可以解释为丁烯低聚碳正离子的裂化反应，通过由丁烯异构体直接加氢随后通过氢离子来转移相应的单体碳正离子。

正如表3所示Al-APB柱撑粘土的骨架异构活性更高，相对于APB柱撑粘土需要更强的Brø

nsted酸核心，而Al-PB样品生产出了更多的正丁烷，异丁烷。

我们对碳的形成也进行了研究，随后我们发现了Al-APB产生了2.9wt%的碳，而APB柱撑粘土则产生了含有1.6wt%的碳化物。

催化剂中碳化物产品量的增加可能与一个更强的Lewis酸核心相关，可能是其导致了产生碳化物的碳正离子的生成。

由La-APB催化的反应物分布非常接近于未转化的粘土，唯一有趣的是在催化剂上发现了大量的产物。

碳化物产品在APB和La-APB上的占比分别为1.6wt%和2.1wt%。

众所周知的就是K+会对强Brø

nsted酸核心产生不良影响以至于使催化剂中毒。

3.4离子交换在柱撑粘土催化活动中的影响效果：

苯和丙烯催化烷基化生成异丙基苯

苯和丙烯烷基化反应在353K的条件下进行1h，较高比例的苯和丙烯（20/1）和相对低的温度有利于单烷基化产物的生成，还有就是可以避免形成聚合烷基化产物和正丙苯。

在所有的测试中异丙基苯的选择性为100%，丙烯聚合产物没有被检测到。

关于APB和被阳离子交换的APBs在表4中列出。

被Al3+和La3+交换过的样本性质是非常活泼的，前者是最好的催化剂。

在使用APB,Al-APB和La-APB时，在383K（P=0.81MPa）的条件下下反应进行1h后当丙烯转化完成时所有样本的催化活性也都被一一检测。

以下是表4，在经过阳离子交换的PILCs上苯与丙烯烷基化合成异丙基苯的反应中丙烯的转化率如图。

那么反应时间T被定义为T=Wt/F,这个W是指的的催化剂的质量（g），F是原料的混合质量（g），T是反应时间（min）。

4．讨论

丙烯与苯的烷基化反应是芳环上的亲电取代反应，是由酸性分子筛催化的烷基化反应。

它的机理被一般认为是一个通过催化产生碳正离子的过程。

苯和丙烯的烷基化反应也许是由Lewis和Brø

nsted酸核心催化的，量子化学研究表明，在物理吸收乙烯时乙烯与分子筛的Lewis酸的核心提供了一个比形成Brø

nsted酸核心更稳定的π络合物。

量子化学表明柱撑膨润土和单晶硅氯酸盐之类的打开微孔的高Lewis酸度的催化剂能与丙烯形成更稳定的π络合物。

经过化学吸附的烯烃的P电子转移到了一个Lewis酸的空轨道，形成了一个s络合物，这就导致了丙烯上一个正电荷的形成，而碳正离子随后与苯分子形成了一个烷基化产物。

反应和观测的数据表明：

APB柱撑膨润土表面的化学性质已经由通过交换残余层间的阳离子K+,La3+，和Al3+离子改变了。

另一方面，交换过程中粘土的结构变化不大。

随着交换阳离子的离子半径的逐渐变大，而粘土的片层间距轻微递减，这可能是由于较强的静电离子层间的相互作用从而引起了轻微变形。

表面积的微小变化可能是由于较大的阳离子的填充作用。

我们都知道，K+可以导致硅氧化铝催化剂中毒。

对其有害的现象也在光谱和反应数据中得到证实。

在1650cm-1到1400cm-1波段内其强度普遍下降以及在1650cm-1到1545cm-1的特定波段内吡啶离子的特性（Brø

nsted酸）事实上已经很明显了。

而同样在1620cm-1到1450cm-1波段内吡啶和Lewis酸核心的相协调的特点没那么明显。

由1-丁烯转化而来的的异构体和含碳产品量的增加可能是由Al3+离子交换而引起的。

这种现象可以与一个更强的Brø

nsted酸核心和Lewis酸核心相联系。

nsted酸可导致骨架异构，Lewis酸核心也可以产生碳正离子。

在经过铝离子交换的PILCs中的吡啶吸收的红外光谱表明，Lewis和Brø

nsted酸核心可以导致一个特定波段的典型的增加。

在673K下真空脱气的条件下，其催化剂的酸核心的作用很强，但是吡啶仍然存在。

而发现了其它经过铝离子交换的硅铝酸盐。

是经过具有高度偏振效应的氯离子交换造成了酸核心的数量和强度的增加。

对稀土中的阳离子交换，这个是对沸石和粘土的活性和稳定性具有积极的影响。

然而，在APB柱撑粘土上与La3+离子进行离子交换只造成了Lewis酸核心的微小增加，而Lewis酸核心保持不变。

而AL-APB相对于La-APB有比较高酸度可能是大致由于AL3+较高电荷离子半径比所造成的（表2）。

一个在经过多种阳离子交换过的PLICs，关联其酸性和烷基化反应的方法被绘制成了1-丁烯转化过程中丙烯转化量与碳（由强Lewis酸促进）（表2A）的百分比以及骨架异构的形成（由强Brø

nsted酸促进）（表2B）的图。

A的趋势说明了当前催化剂的活动依赖于强的Lewis酸核心的数量，而与强的Brø

nsted酸酸核心的数量不存在数量上的关系。

然而我们都知道傅－克反应特别是烯烃，Lewis酸的催化反应只有很少数量的质子助催化剂的存在。

因此经过离子交换的柱撑粘土在强Lewis酸和Brø

nsted酸存在的地方会对于苯与丙烯的烷基化反应会表现出有趣的催化作用。

鸣谢

感谢M.U.R.S.T.和CNR的资金支持，作者感谢A.Talon对于催化作用和T.Finotto对于X射线衍射的测定。

参考文献

【1】Kirk-Othmer,EncyclopediaofChemicalTechnology（J.Wiley,NewYork,1978）

【2】W.W.KaedingandR.E.Holland,J.Catal.109（1988）212.

【3】C.Gauthier,B.Chiche,A.FinielsandP.Geneste,J.Mol.Catal.50（1989）219.

【4】G.Bellussi,G.Pazzucconi,C.Perego,G.GirottiandG.Terzoni,J.Catal.157（1995）227

【5】C.N.RhodesandD.R.Brown,J.Chem.Soc.FaradayTrans.88（15）.（1992）2269.

【6】C.Cativiela,J.I.Garc´

ıa,M.Garc´

ıa-Matres,J.A.Mayoral,F.Figueras,J.M.FraileandT.Cseri,B.Chiche,Appl.Catal.A123（1995）273.

【7】J.R.ButruilleandT.J.Pinnavaia,Catal.Today14（1992）141

【8】T.J.Pinnavaia,Science220（1983）365.

【9】R.Burch,Catal.Today2（1988）185.

【10】F.Figueras,Catal.Rev.30（3）（1988）457.

【11】N.Lahav,U.ShaniandJ.Shabtai,ClaysClayMiner.26（1978）107.

【12】D.E.W.Vaughan,R.J.LussierandJ.S.Magee,U.S.Patent4176090（1979）.

【13】L.J.MichotandT.J.Pinnavaia,ClaysClayMiner.39（1991）634.

【14】K.R.SrinivasanandH.ScottFogler,ClaysClayMiner.38（1990）227

【15】M.L.OccelliandR.M.Tindwa,ClaysClayMiner.31（1983）22

【16】D.Tichit,F.Fajula,F.Figureas,J.BousquetandC.Gueguen,in:

B.Imelik,C.Naccache,G.Coudurier,Y.T.BenTaaritandJ.C.Vedrine，CatalysisbyAcidsandBases（Elsevier,Amsterdam,1985）P351

【17】M.Lenarda,R.Ganzerla,L.Storaro,S.EnzoandR.Zanoni,

J.Mol.Catal.92（1994）201

【18】A.Molinard,K.K.Peeters,N.MaesandE.F.Vansant,in:

E.F.Vansant，SeparationTechnology（ElsevierB.V.Amsterdam,1994）p.445.

【19】S.J.GreggandK.S.K.Sing,Adsorption,SurfaceAreaandPorosity,2ndEd.（AcademicPress,London,1982）

【20】J.Goldwasser,J.EngelhardtandW.K.Hall,J.Catal.71（1981）381

【21】M.Guisnet,in:

B.Imelik,C.Naccache,G.Coudurier,Y.T.BenTaaritandJ.C.Vedrine，CatalysisbyAcidsandbase（Elsevier,Amsterdam,1985）P.283

【22】LaGinestra,P.Patrono,M.L.Berardelli,P.Galli,C.FerraginaandM.A.Massucci,J.Catal.103（1987）346

【23】P.Patrono,A.LaGinestra,G.RamisandG.Busca,Appl.Catal.A107（1994）249

【24】A.Corma,Chem.Rev.95（1995）559

【25】J.P.Damon,B.DelmonandJ.M.Monnier,J.Chem.Soc.FaradayTrans.I73（1977）372

【26】Guisnet,P.Andy,N.S.Gnep,E.BenazziandC.Traverso,

J.Catal.158（1996）551

【27】I.Kiricsi,C.FlegoandG.Bellussi,Appl.Catal.A126（1995）401

【28】J.Datka,J.Chem.Soc.FaradayTrans.I76（1980）2437，77（1980）1309

【29】M.L.Occelli,Ind.Eng.Chem.Prod.Res.Dev.22（1983）553

【30】K.Moljord,P.MagnouxandM.Guisnet,Appl.Catal.A122（1995）221

【31】S.Beran,P.JiruandL.Kubelkova,J.Mol.Catal.16（1982）229

【32】M.L.Occelli,J.T.HsuandL.G.Galya,J.Mol.Catal.33（1985）317

【33】M.RBasila,T.R.KantnerandK.H.Rhee,J.Chem.Phys.68（1964）3197

【34】P.O.Fri