环己烷一步氨氧化制备环己酮肟反应的研究的任务书.docx

环己烷一步氨氧化制备环己酮肟反应的研究的任务书
任务书
一、项目背景
环己烷是一种重要的有机化学原料，广泛应用于医药、染料、皮革、橡胶、涂料等行业中，其衍生物的合成一直是有机化学的研究热点。目前环己烷生产的主要方法是氢气还原环己酮或己内酰胺，但这种方法需要环保设施、耗费能源和金属催化剂，以及存在部分副反应的问题。因此，寻找一种环保、高效的环己烷合成方法具有重要意义。
近年来，氨氧化反应在有机合成中得到了广泛应用，其在环己烷制备中也具有潜力。环己烷一步氨氧化制备环己酮肟是一种新的环己烷合成方法，可以直接将环己烷转化为环己酮肟，省去了中间产物环己酮的制备过程，减少了废弃物的排放。该方法具有反应条件温和，催化剂无毒、环保，反应产物纯度较高等优点。
因此，本项目的目的是通过研究环己烷一步氨氧化制备环己酮肟反应，探索一种环保、高效、低成本的环己烷合成方法，为环己烷等有机化学原料的合成提供新的思路和方法。
二、研究内容及任务
1.环己烷氨氧化反应机理研究
根据目前已有的文献和前期实验数据，推导出环己烷一步氨氧化制备环己酮肟反应的机理，并进一步探究影响反应的因素、反应条件等。
2.催化剂的筛选与优化
筛选适合环己烷氨氧化反应的催化剂，优化反应条件，赋予反应体系最佳催化性能。
3.反应条件的优化
在优质催化剂的基础上，通过调整反应条件，寻找最优反应条件，包括反应温度、催化剂用量、氨氧化剂用量、反应时间等。
4.反应产物的表征及评价
对反应产物进行表征分析，包括核磁共振谱、红外光谱、溶剂抽提等方法，评价反应产物的纯度和生成率等。
5.反应机理的验证和总结
在反应机理的基础上，通过进一步的实验验证和总结，得到更为准确的反应机理，为后续的研究提供参考。
三、预期成果
1.掌握环己烷氨氧化反应的基本机理
通过对反应机理的研究，掌握环己烷一步氨氧化制备环己酮肟反应的基本机理，为后续的研究提供理论基础。
2.筛选出合适的催化剂
通过催化剂的筛选和优化，得到适合环己烷氨氧化反应的催化剂体系，保证反应的效率和纯度。
3.确定最优反应条件
在得到最佳催化剂的基础上，调整反应条件，获得最优的反应条件，并对反应产物进行表征和评价。
4.确立可行的环己烷合成方法
通过本项目的研究，获得可行的、高效、环保的环己烷合成方法，为环己烷等有机化学原料的生产提供新的思路和方法。
四、进度计划
本项目的研究周期为10个月，预计在2022年4月份完成。进度计划如下：
月份工作内容
1-2环己烷氨氧化反应机理推导及前期实验准备
3-4催化剂的筛选和优化实验
5-6反应条件的优化实验
7-8反应产物的表征及评价实验
9-10综合实验结果，研究机理及总结报告撰写
五、经费预算
本项目的经费预算为10万元，主要用于试剂、催化剂、实验设备等的采购和实验室日常运行费用。具体经费预算如下：
项目名称经费预算（元）
试剂费30000
催化剂费20000
设备购置及维护费20000
实验室日常运行费用（水、电、气、耗材等）30000
合计100000
六、参考文献
1.Lu,M.;Qi,X.;Li,X.;etal.High-yieldsynthesisofcaprolactamdirectlyfromcyclohexaneandoxygen.Science,2019,366(6463):1255~1258.
2.Wang,C.;Liu,X.Recentprogressinthedirectconversionofcyclohexaneintovalue-addedcompounds.ChemicalSocietyReviews,2019,48:3072~3106.
3.Jiang,X.;Li,Z.;Yang,M.;etal.One-stepaminationofcyclohexane:productionofcyclohexanoneoximeatambienttemperatureandpressure.GreenChemistry,2021,23:1210~1214.
4.Mecking,S.Catalyticaminoxidationofhydrocarbons.AngewandteChemieInternationalEdition,2004,43:4988~4993.