高密度燃料三环戊二烯加氢反应历程
王磊;邹吉军;孔京;张香文;王莅;米镇涛
天津大学化工学院,绿色合成与转化教育部重点实验室,天津 300072
Hydrogenation of tricyclopentadiene to prepare high-energy-density fuel: reaction pathway
WANG Lei;ZOU Jijun;KONG Jing;ZHANG Xiangwen;WANG Li;MI Zhentao
摘要:
三环戊二烯(TCPD)的加氢产物是具有重要应用价值的高密度碳氢燃料,本文对三环戊二烯的加氢反应过程进行了研究。采用气质联用、红外光谱和核磁共振对加氢产物进行表征,发现在加氢反应中TCPD的降冰片烯(NB)双键首先被饱和,生成中间产物 12,13-二氢三环戊二烯(12,13-DHTCPD),残留的环戊烯 (CP)双键需要在更高的温度和氢压下反应生成四氢三环戊二烯(THTCPD),即反应按照TCPD→12,13-DHTCPD→THTCPD的途径进行。利用密度泛函理论中的B3LYP/6-31G*方法对加氢过程进行模拟,证实TCPD中NB双键比CP双键更活泼,反应活性更高,并且NB双键加氢产物比CP双键加氢产物在热力学上更稳定,因此反应中NB双键优先反应,从理论上证实了实验结果。研究为三环戊二烯的两段加氢工艺提供了理论依据。