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钌碳催化5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-二甲基呋喃的研究(4)

时间:2024-03-06 22:04来源:毕业论文
None 0。8 0 9d C 5。2 0 反应条件:HMF,2。5 wt%;催化剂:5 mol%;THF,20 mL;H2,20 bar;搅拌速度:500 rpm;反应温度:180 C;反应时间:2 h;水作为反应溶剂;环

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9d C 5。2 0

反应条件:HMF,2。5 wt%;催化剂:5 mol%;THF,20 mL;H2,20 bar;搅拌速度:500 rpm;反应温度:180 °C;反应时间:2 h;水作为反应溶剂;环己烷作为反应溶剂;0。4 g 活性炭。

3。2  不同反应条件下HMF加氢制备HMF

除了催化剂的类型以外,催化剂的催化活性还在很大程度上依赖于不同的反应条件,因此,接下来为了获得较高的DMF产率,本文还对反应温度、反应时间、催化剂用量、氢气压力、底物浓度和搅拌速度进行了研究。

3。2。1  反应温度的影响文献综述

从图2中可以看出,当反应温度为160 °C时,HMF的转化率和DMF的产率分别为82。1%和43。8%;当反应温度逐渐升高到200 °C时,HMF的转化率达到了100%,DMF的产率也达到了94。8%;当反应温度为220 °C时,HMF的产率并没有继续增加,这说明在HMF选择性加氢制备DMF的反应在200 °C时已经达到了平衡。此外,若将反应温度继续升高到240 °C时,HMF的产率出现了明显的下降,这可能是因为HMF的加氢反应是可逆的强放热反应,升高反应温度虽然能在一定程度上增加H2在THF中溶解度,有利于DMF的形成,但是当反应温度过高时,整个反应的热力学平衡就会受到影响,从而导致了DMF产率的降低,因此,HMF选择性加氢制备DMF的反应温度为200 °C时比较理想。

图2  反应温度对HMF转化率和DMF产率的影响

反应条件:HMF,2。5 wt%;Ru/C,5 mol%;THF,20 mL;H2,20 bar;

搅拌速度,500 rpm;反应时间,2 h。

3。2。2  反应时间的影响

从图2中可以看出,当反应时间为5 min时,HMF的转化率和DMF的产率仅为54。4%和27。0%;随着反应时间的继续延长,HMF的转化率和DMF的产率也随之不断增加,在反应时间延长到2 h时,HMF的转化率和DMF的产率均达到了顶峰,分别为100%和94。8%;如果继续延长反应时间到150 min,HMF的转化率保持不变,而DMF的产率却降低到了92。2%,因此,HMF选择性加氢制备DMF的反应时间控制在2 h比较合适。

钌碳催化5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-二甲基呋喃的研究(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_202628.html
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