[工学]9氧化.ppt

第9章 氧化反应 (Oxidation) 主要学习内容 概述 *空气液相氧化 *空气气固相接触催化氧化 化学氧化法 9.1 概述 定义 氧化反应的目的 氧化剂 氧化方法和工艺 氧化剂和氧化方法的选择依据 9.1.1 定义 9.1.2 氧化反应的目的 TEMPO：2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical These products are expected to have certain levels of biological activities caused by the (1-3)-β-linked backbone chains and their water-solubility. 1、Carboxymethylated β-Glucan Derived from Poria cocos with Biological Activities. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2009, 57（22）, 10913–10915. (SCI, IF=2.56). 2、Optimization of ultrasonic-assisted extraction process of Poria cocos polysaccharides by response surface methodology, Carbohydrate Polymers 2009，77 (4) 713–717 (SCI, IF=3.164). 3、Synthesis and Biological Characterization of Methylated Poria Cocos Sclerotium Polysaccharides. Proceedings of 2009 international conference of natural products and traditional medicine. 2009.1-2, 557-559.（ISTP） 4、Oxidation of -glucan extracted from Poria Cocos and its physiological activities，Carbohydrate Polymers 2011，85 (4) 798–802 (SCI, IF=3.164). 9.1.3 氧化剂 空气（O2）：价廉易得，无腐蚀，应用广泛,但氧化能力弱（高温、高压、催化剂），选择性不好，P279 化学氧化剂 （1）非金属元素高价化合物： HNO3,NaClO3,NaClO （2）金属元素高价化合物： ①高价金属盐：KMnO4，Na2Cr2O3，K2Cr2O7 ②高价金属氧化物：MnO2，CrO3 （3）过氧化物：H2O2 （4）专用氧化剂。 9.1.4 氧化方法和工艺 空气氧化法 化学氧化法：使用化学氧化剂（液相） 电化学氧化法：在电极上发生电子转移 （绿色工艺） 氧化剂和氧化方法的选择依据: 选择性好、收率高，产品质量好、成本低，工艺简单 9.2 空气液相氧化（自动氧化反应） 特点：比化学氧化法经济（不消耗化学氧化剂）、温度压力不太高、反应选择性也较好（可使反应停留在中间氧化产物）等。 反应历程 生产实例 空气液相氧化的特点 9.2.1 反应历程 链的引发（诱导期） 9.2 空气液相氧化（自动氧化反应） 链的传递 9.2 空气液相氧化（自动氧化反应） 9.2 空气液相氧化（自动氧化反应） 9.2 空气液相氧化（自动氧化反应） 链的终止（杂质抑制剂:酚、胺、醌和烯烃等、氧化深度（副产物抑制剂）、反应器壁：第三物体带走反应过剩的能量） 9.2 空气液相氧化（自动氧化反应） 9.2.2 生产实例 甲苯氧化制苯甲酸（世界数十万吨/年，用途：制苯甲酰氯、食品防腐剂、增塑剂、染料及医药中间体等） 9.2.2 生产实例 烷基芳烃氧化-酸解制酚类 苯甲酸氧化脱羧制苯酚 优点 （1）选择性好； （2）反应温度低100～250℃，防止热分解； （3）催化剂和氧化剂便宜； （4）按要求控制反应深度，如甲苯----。 缺点 （1）氧化能力有限，收率低； （2）反应物分离及后处理困难。 9.3 气相空气氧化反应 9.3 气相空气氧化反应 优点： （1）反应速度快，设备生产能力大； （2）氧化完全，后处理简单； （3）氧化剂便宜； （4）不需溶剂； （5）对设备无腐蚀，设备投资费用低. 所以该法适合大规模生产。 缺点