文献类型：学位论文

中文题名：4-硝基-N-氧化吡啶的合成及其中间体热力学性质的研究

作者：张攀[1];

机构：[1]华东理工大学;

导师：曾作祥;华东理工大学

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：4-硝基-N-氧化吡啶;N-氧化吡啶;固体超强酸SO42-ZrO2;饱和蒸汽压;蒸发焓

摘要：本文对4-硝基-N-氧化吡啶的合成工艺及其关键中间体N-氧化吡啶的热力学性质进行了研究。在磷钨酸的催化作用下,吡啶经双氧水氧化得到中间体N-氧化吡啶。通过正交实验对该反应的工艺条件进行了考察,结果表明,影响该反应的因子大小次序为：原料配比>反应温度>催化剂用量>反应时间,并通过单因素的考察进一步优化了其工艺条件。以氧氯化锆为原料制备了固体超强酸SO42-/ZrO2,并分别用红外光谱和X射线衍射对不同条件下获得的固体超强酸进行表征,结果表明煅烧温度对催化剂的晶型有明显的影响。分别以上述固体超强酸为催化剂替代硫酸,对N-氧化吡啶进行了硝化反应,初步探讨了该催化剂的活性与晶型之间的关系。采用沸点法测量了N-氧化吡啶的饱和蒸汽压389.02～546.33 K,并用Antoine方程对实验数据进行了关联,平均绝对误差为1.30%。结合Antoine方程和Clausius-Clapeyron方程得到N-氧化吡啶在沸点下的蒸发焓。采用Othmer法,分别以吡啶和苯为参考物质估算了N-氧化吡啶在298.15 K下的蒸发焓,并用Watson方程对估算的结果进行了验证,二者吻合良好。