三环戊二烯的合成研究

以双环戊二烯(DCPD)为原料,在高温下与解聚生成的环戊二烯(CPD)发生Diels-Alder双烯加成反应,制备非晶型环烯烃(COC)光学材料单体三环戊二烯(TCPD)。考察了反应温度、压力和时间对加成反应的影响,确定较佳的工艺条件为:反应温度150℃,反应压力0.2 MPa,反应时间6 h。在此条件下,TCPD产品收率为82.5%(以原料DCPD计),质量分数为99.5%[面积归一化法(GC)]。产物结构经过~1H NMR和MS表征。

高密度燃料三环戊二烯加氢反应历程

三环戊二烯(TCPD)的加氢产物是具有重要应用价值的高密度碳氢燃料,本文对三环戊二烯的加氢反应过程进行了研究。采用气质联用、红外光谱和核磁共振对加氢产物进行表征,发现在加氢反应中TCPD的降冰片烯(NB)双键首先被饱和,生成中间产物12,13-二氢三环戊二烯(12,13-DHTCPD),残留的环戊烯(CP)双键需要在更高的温度和氢压下反应生成四氢三环戊二烯(THTCPD),即反应按照TCPD→12,13-DHTCPD→THTCPD的途径进行。利用密度泛函理论中的B3LYP/6-31G*方法对加氢过程进行模拟,证实TCPD中NB双键比CP双键更活泼,反应活性更高,并且NB双键加氢产物比CP双键加氢产物在热力学上更稳定,因此反应中NB双键优先反应,从理论上证实了实验结果。研究为三环戊二烯的两段加氢工艺提供了理论依据。

Diels-Alder反应制备三环戊二烯的溶剂效应

考察了溶剂效应对Diels-Alder反应制备三环戊二烯(TCPD)的影响,反应在120～150℃进行。结果表明,温度对聚合反应影响最大,压力影响在较低温度(130℃)条件下较为显著。不同溶剂的使用不仅影响反应转化率、收率,同时改变产物组成;在实验反应温度范围内,产物中没有高聚物生成,反应选择性好。

负载型Pd-B非晶态合金催化剂用于TCPD加氢的研究

非晶态合金因具有独特的短程有序、长程无序结构而表现出了优良的催化性能。今采用化学还原法以KBH4为还原剂制备得到负载型Pd-B/γ-Al2O3非晶态合金催化剂,并对其结构进行定性检测。催化剂的XRD、SEM结构表征结果表明,负载所得催化剂活性中心Pd为非晶态结构。以三环戊二烯(TCPD)加氢生成四氢三环戊二烯(THTCPD)为探针反应,研究结果表明新鲜非晶态催化剂活性优于常规H2还原所得负载型Pd/γ-Al2O3催化剂。热处理后的非晶态催化剂XRD、SEM分析结果表明其非晶结构受到破坏,活性中心晶化、团聚、分散度降低导致催化活性降低,且温度越高Pd晶化度越深。热处理温度低于150°C条件下催化剂结构基本保持稳定,600°C热处理2h后所负载活性中心完全晶化。

1,4-亚甲基-1,4,4a,9a-四氢芴的合成研究

以茚(Indene)和双环戊二烯(DCPD)为原料,通过Diels-Alder双烯加成反应制备非晶型环烯烃共聚物(COC)光学材料单体1,4-亚甲基-1,4,4a,9a-四氢芴(Ind-CPD)。考察了茚(Indene)和双环戊二烯(DCPD)物质的量比、反应温度、压力和时间对加成反应的影响,确定较佳的工艺条件:茚与双环戊二烯的物质的量比为2.2∶1,反应时间3h,反应温度180℃,反应压力0.2MPa。在此条件下,Ind-CPD产品收率为80.5%(以原料茚计),纯度为99.5%[面积归一化法(GC)],三环戊二烯(TCPD)和寡聚物的生成得到有效控制。产物结构经过1 H NMR和MS表征。

DCPD聚合反应制备高密度燃料TCPD

本文主要以双环戊二烯(DCPD)为原料,通过Diels-Alder加成反应合成高密度燃料-TCPD。利用连续固定床反应器,DCPD与环戊二烯(CPD)双烯加成法,来合成CPD三聚体(TCPD)。

DCPD聚合反应的初步优化

通过Diels-Alder加成反应,以双环戊二烯(DCPD)为原料,合成高密度燃料TCPD。并主要研究不同反应条件对TCPD合成的影响,考察了反应温度、反应压力、反应停留时间、溶液中DCPD浓度对反应的影响,找到较优的反应条件。