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四苯基锌卟啉催化氧气对硝基乙苯的表观动力学研究
  • ISSN号:1671-1815
  • 期刊名称:科学技术与工程
  • 时间:2012.4.4
  • 页码:2532-2536
  • 分类:O643.32[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京工业大学绿色化学与精细化工研究所,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金重点和面上项目(21036009 21076004); 北京工业大学人才强教深化计划创新团队项目; 北京市学术创新团队计划(PHR201107104); 浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地开放基金(GCTKF2010005)资助
  • 相关项目:金属卟啉仿生催化选择氧化烷基芳烃绿色合成芳酮规律性研究
中文摘要:

研究氧气氧化对硝基乙苯反应时,发现双-(α-甲基-4-硝基苄基)过氧化物为关键中间产物,对硝基苯乙酮为主产物。在此基础上建立了四苯基锌卟啉(TPPZn)催化氧气氧化对硝基乙苯的反应模型和速率方程,对其表观动力学行为进行了深入的研究。同时,根据(110—150)℃范围内所测得的实验数据,计算出了相应的反应速率常数,确立了对硝基乙苯氧化生成双-(α-甲基-4-硝基苄基)过氧化物的第一步为零级反应,表观活化能为39.5 kJ/mol。双-(α-甲基-4-硝基苄基)过氧化物分解生成对硝基苯乙酮的第二步反应为1/2级反应,表观活化能为44.6 kJ/mol。对比同一温度下的反应速率常数k1和k2,发现低温时k2和k1基本相等,而高温时k2大于k1。通过比较两步反应的表观活化能和反应速率常数,发现升高反应温度有利于对硝基苯乙酮的生成,且可以提高其生成速率。

英文摘要:

In the aerobic oxidation of p-nitroethylbenzene,it is found that bis(α-methyl-4-nitrobenzyl) peroxide as the key intermediate and p-nitroacetophenone as the main products.So the apparent kinetics was investigated in depth though the establishment of reaction model and rate equation of the oxidation of p-nitroethylbenzene catalyzed by zinc tetraphenylporphyrin(TPPZn) that base on the above compounds.Meanwhile,the apparent rate constants of two reactions were calculated according to the experimental data in the temperature range(110—150)℃.The results showed that the first step of oxidation of p-nitroethylbenzene to bis(α-methyl-4-nitrobenzyl) peroxide was a zero-order reaction with the apparent activation energy of 39.5 kJ/mol,and the second step of decomposition of bis(α-methyl-4-nitrobenzyl) peroxide to p-nitroacetophenone was a half-order reaction with the apparent activation energy of 44.6 kJ/mol.Comparing with the apparent rate constants k1 and k2 under same temperature,it was found that the k2 approximate equal to k1 at low temperatures,and the k2 greater then k1 at high temperatures.So,increasing temperature was favorable for the formation of p-nitroacetophenone and with a faster reaction rate by comparing apparent activation energies and reaction rate constants of two step reactions.

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期刊信息
  • 《科学技术与工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国技术经济学会
  • 主编:明廷华
  • 地址:北京市学院南路86号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:ste@periodicals.net.cn
  • 电话:010-62118920
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-1815
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4688/T
  • 邮发代号:2-734
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:29478