芳香族硝基化合物自加速分解温度的定量结构-性质关系

针对芳香族硝基化合物生产、运输以及储存过程中引发的重特大燃爆事故,采用试验及模型计算等方式对其自加速分解温度(SADT)进行获取,并提出一种基于定量结构-性质关系(QSPR)的理论预测方法。通过绝热加速量热试验获取18种芳香族硝基化合物的热力学和动力学参数,以此计算得到25 kg标准包装下物质的自加速分解温度。应用多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)等机器学习方法分别构建相应的预测模型,最终验证并比较两种模型的拟合能力、鲁棒性和预测能力。结果表明:芳香族硝基化合物对应MLR模型和ANN模型的相关系数分别为0.893和0.975,ANN模型在匹配度方面明显优于MLR模型。

二维还原氧化石墨烯负载铜纳米颗粒复合材料用于催化还原芳香族硝基化合物的研究

对硝基苯胺是一种高毒性的化合物,对人和环境产生严重危害。将对硝基苯胺催化还原为对二胺是重要的、有前途的和环保的过程。开发新的具有高催化活性二维纳米材料用于芳香族硝基化合物还原吸引了研究者的广泛关注。本实验通过两步法合成铜纳米颗粒负载还原氧化石墨烯复合材料催化剂(RGO-Cu)。采用多种表征手段,如场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)等探究其形貌、结构特征以及催化活性。研究证明10% RGO-Cu能在5 min内完全还原多种芳香族硝基化合物,展现出高催化活性和广泛适用性。

芳香族硝基化合物生物降解代谢研究现状与展望

针对空气、水、土壤中严重污染物——芳香族硝基化合物越来越多的现状 ,提出一条快速、有效降解芳香族硝基化合物的新途径 ,即采用生物工程技术 ,通过深入研究微生物降解芳香族硝基化合物的生物化学和遗传学特性 ,按照预期目的构建具有更大降解能力的遗传工程菌株 ,以促使污染物的无害化和资源化 .并综述了具有代表性的一硝基、二硝基和三硝基类芳香族化合物的生物降解途径的多样性及所涉及的基因工程技术等方面的国内外研究情况 。

水中水合肼还原芳香族硝基化合物的研究

以NaOH溶液沉淀FeCl3溶液制备了催化剂FeO(OH)。在水中用FeO(OH)催化水合肼还原9种芳香族硝基化合物得到相应的芳胺,收率96%-99%。并以邻硝基甲苯为反应底物考察了水合肼用量、催化剂用量、反应温度和反应时间对产物收率的影响。较优的反应条件为:n(水合肼)∶n(邻硝基甲苯)=2∶1;催化剂FeO(OH)的用量为0.015 g/mmol邻硝基甲苯,80℃反应50 min,邻甲苯胺的收率达98%。

硒催化水合肼还原芳香族硝基化合物制芳胺

在温和条件下,研究了硒对水合肼还原芳香族硝基化合物制芳胺的催化性能。邻位或对位有取代基的芳香族硝基化合物被还原为相应芳胺的收率较低;硝基苯或间位有取代基的芳香族硝基化合物被还原为相应芳胺的收率较高。以硝基苯为底物,考察了溶剂、硒粉用量和NaOH用量等因素对反应的影响。得到的适宜条件为:以5 mL乙醇和1 mL水为溶剂,2 mmol芳香族硝基化合物,4 mmol水合肼,O.04 g NaOH和0.02 g硒粉,反应温度为75℃,反应时间为2～5 h,硝基苯或间位有取代基的芳香族硝基化合物被还原为芳胺的收率为87%～99%。催化剂重复使用4次活性没有降低。

FeO(OH)/C催化水合肼还原芳香族硝基化合物制备芳胺

采用浸渍法制备了FeO(OH)/C催化剂。用X-射线粉末衍射法对FeO(OH)/C进行了表征,结果表明FeO(OH)在活性炭中高度分散。催化剂中FeO(OH)含量的增加能提高其催化活性,但过多的FeO(OH)无法全部负载,催化剂中FeO(OH)的质量分数以10%为宜。催化剂具有较好重复使用性,重复使用8次活性未明显下降。在5mL乙醇中以0.02g10%FeO(OH)/C为催化剂,1.0mmol芳香族硝基化合物和2.0mmol水合肼于75℃反应一定的时间,芳胺的收率为96.3%～99.5%。

活性碳负载氢氧化氧铋催化水合肼还原芳香族硝基化合物

采用浸渍法制备了BiO(OH)/C催化剂。催化剂的XRD分析表明,当催化剂中BiO(OH)的质量分数≤10%时,BiO(OH)在活性炭中高度分散。反应温度为75℃时,催化剂重复使用7次仍保持较高活性。在5mL乙醇中,以0.05g质量分数为10%的BiO(OH)/C作催化剂,1mmol芳香族硝基化合物和2mmol水合肼于75℃反应一定时间,芳胺的收率可达88%～99%。

芳香族硝基化合物催化氢化催化剂Cu-Re_mO_n/SiO_2的放大试验研究

为提高芳香族硝基化合物氢化催化剂的性能,在单铜催化剂中引入稀土元素。以15 g微球硅胶(S iO2)为载体,在Rem(NO3)n溶液中浸渍,控制温度70℃,浸渍后经二次蒸馏水洗涤,并先后经120℃干燥、830℃焙烧等工序制得RemOn/S iO2。将该载体在Cu(NO3)2溶液中再次浸渍,步骤条件同前,但焙烧温度为400℃。分别制得Cu-CeO2/S iO2、Cu-Sm2O3/S iO2、Cu-Ho2O3/S iO2、Cu-Yb2O3/S iO24组催化剂。用微分反应器在硝基苯催化加氢反应中进行评价,筛选出负荷最高的Cu-CeO2/S iO2催化剂。按小试S iO2量100倍进行放大试验,所得到的1.4 kg Cu-CeO2/S iO2催化剂,在硝基苯催化加氢反应中,一次寿命(未再生)的负荷超过目前工业生产中广泛使用的Cu/S iO2催化剂121.28%。

硝酸铋和活性炭催化的水合肼还原芳香族硝基化合物制芳胺

研究了以硝酸铋和活性炭催化水合肼还原芳香族硝基化合物制备芳胺的反应。以硝基苯为底物，考察了硝酸铋和活性炭用量对反应的影响。结果表明，还原1mmol硝基苯，Bi（NO3）3·5H2O和活性炭的适宜用量分别为0．06和0．1g。在适宜的条件下，9种芳香族硝基化合物被还原为芳胺的收率为78％～99％。芳香族硝基化合物中取代基对反应结果有较大影响。催化剂的活性随使用次数的增加而下降，其活性下降的原因是硝酸铋的流失。

芳香族硝基化合物液相加氢制备芳胺催化剂概述

综述了芳香族硝基化合物液相催化加氢制备芳胺的各种催化剂,并对催化加氢进行了展望.

水中氢氧化氧铁催化水合肼还原芳香族硝基化合物

以NaOH溶液快速沉淀FeCl3溶液制备了催化剂FeO(OH).在水中用FeO(OH)催化水合肼还原芳香族硝基化合物得到芳胺.以邻硝基甲苯为底物,考察了水合肼用量、催化剂FeO(OH)用量和反应时间对邻甲基苯胺收率的影响.较优的反应条件是:n(水合肼)∶n(邻硝基甲苯)=2∶1,邻硝基甲苯4.11 g(30 mmol),FeO(OH)0.45g,反应50 min,反应温度80℃,溶剂为15 mL水.在此条件下邻甲基苯胺的收率达到98%.

芳香族硝基化合物撞击感度的理论研究

有机芳香族硝基化合物是重要的含能材料,评价其撞击感度对于认识其安全性能有重要意义。运用密度泛函方法研究了硝基苯和硝基苯胺类炸药芳香性,首次计算了核独立化学位移(Nucleus-Independent Chemi-cal Shifts,NICS),对其芳香性与撞击感度进行了关联。结果表明:对于这两类炸药,芳香性指标NICS值与零点校正能E的乘积和撞击感度之间存在着很好的相关性,相关系数为0.982,明显好于用键级(相关系数为0.78)和能隙(相关系数为0.53)来表征他们的撞击感度。此外,首次使用支持向量机(support vector machine,SVM)建立了36种芳香族炸药化合物分子结构与撞击感度的定量构效关系(Quantitative Structure-property relationship,QSPR)模型:该模型的判定系数(the square of Correlation coefficient,R2)为0.984,交互检验的相关系数(Rc2v)为0.985,因此支持向量机建立的模型能够很好地预测炸药的撞击感度。该文首次获得了表征有机硝基化合物含能材料撞击感度的两条途径,即芳香性指标NICS与零点校正能E的乘积描述符和支持向量机,相关性较现有方法有很大提高。

质子惰性介质中芳香族硝基化合物在铂微电极上的电化学行为

采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)技术,以铂微电极为工作电极,大面积铂丝为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,研究了不同芳香族硝基化合物(NA)(硝基苯、硝基萘和间二硝基苯)在含有四丁基高氯酸铵(TBAP)电解质的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)有机溶液中的电化学行为,并探讨了扫描速率、硝基数目和苯环数目等因素对硝基电化学还原特性的影响.结果表明:三种芳香族硝基化合物在铂微电极上的反应均为扩散控制的准可逆过程;苯环上硝基数目的增加容易使硝基在较低电位下还原;苯环数目的增加导致硝基的还原峰电流急剧减小.

水中CuO-Al_2O_3催化水合肼还原芳香族硝基化合物

以NaOH溶液快速沉淀CuCl2和AlCl3的混合溶液制备了催化剂CuO-Al2O3，当n（CuO）：n（Al2O3）=1：2时所得催化剂性能最好。在水中，以邻硝基甲苯为底物，考察了几种因素对反应的影响。较优的反应条件为：4．11g（30mmol）邻硝基甲苯，3．53g（60mmol）水合肼，0．45gCuO-Al2O3，80℃反应50min。在此条件下邻SO基苯胺的收率达到98％。在同样的条件下，CuO-Al2O3催化水合肼，几种还原芳香族硝基化合物得到相应的芳胺，收率90％～99％。

含芳香族硝基化合物废水处理技术的现状及发展前景

综述了芳香族硝基化合物废水物理、化学和生化处理技术的现状 ,介绍了两种最新的废水处理技术———纳米技术和等离子体技术 ,并展望了此类废水处理技术的应用前景。

芳香族硝基化合物还原制芳胺生产工艺评析

本文简要叙述了芳胺用途、常用合成工艺 ,重点对各生产工艺进行了技术、经济评析 ,并对芳香族硝基化合物还原方法的选择提出了自己的看法。

硒催化硼氢化钠还原芳香族硝基化合物制备芳胺

以硒粉为催化剂、硼氢化钠为还原剂在温和条件下还原芳香族硝基化合物制备芳胺。以10mmol硝基苯为底物考察了溶剂、反应温度、硼氢化钠及硒粉用量等对苯胺收率的影响。适宜的反应条件如下：溶剂为乙醇-水（V（乙醇）∶V（水）=3∶1）,反应温度为50℃,硒粉用量为0.1g,硼氢化钠用量为12 mmol。在此条件下,10种芳香族硝基化合物被还原为相应芳胺的收率为11.2%~99.1%,底物中另一取代基的位置和性质对芳胺收率有较大影响。

水中CuO/Al_2O_3催化水合肼还原芳香族硝基化合物

以NaOH溶液快速沉淀CuCl2和AlCl3的混合溶液制备了催化剂CuO/Al2O3。在水中用CuO/Al2O3催化水合肼还原芳香族硝基化合物高收率得到芳胺。以邻硝基甲苯为底物,考察了水合肼用量、催化剂CuO/Al2O3用量和反应时间对邻甲基苯胺收率的影响。在水中较优的反应条件为:n(水合肼)∶n(邻硝基甲苯)=2∶1;催化剂CuO/Al2O3(n(CuO)∶n(Al2O3)=1∶2)的用量为0.015g/mmol邻硝基甲苯;反应时间为50分钟;反应温度为80℃。在此条件下邻甲基苯胺的收率达到98%。

羟基氧化铁和活性炭催化异丙醇还原芳香族硝基化合物制备芳胺

将NaOH溶液快速滴加至Fe（NO3）3·9H2O和聚乙二醇（PEG）1 000的混合物中,制备了羟基氧化铁.用X-射线粉末衍射仪（XRD）、傅里叶交换红外光谱仪（FTIR）和激光粒度仪对制备的羟基氧化铁进行了表征.结果表明,羟基氧化铁为非晶态,在制备过程中加入PEG1000能使催化剂的颗粒较均匀、粒径较小.以羟基氧化铁和活性炭催化异丙醇还原10种芳香族硝基化合物得到了相应的芳胺,收率为53％- 80％.

Cu(Ⅰ)-BCA催化水合肼绿色选择性还原芳香族硝基化合物

获得了一种温和的将芳香族硝基化合物选择性还原为相应的芳胺的方法,产率高,反应温度仅80℃。这一方法特别适用于分子中存在如Cl,Br和COCH_3等还原性基团的芳香族硝基化合物的还原,反应清洁高效,Cu(Ⅰ)-BCA催化剂可重复使用。