CN112691663B - 一种催化剂及制备方法其在合成2,5-二甲苯酚的应用 - Google Patents

一种催化剂及制备方法其在合成2,5-二甲苯酚的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种催化剂及制备方法其在合成2,5‑二甲苯酚的应用，其制备方法为：将阳离子交换树脂浸泡至含Fe3+和/或Cu2+的溶液中，进行浸泡处理，再利用氧气对超声处理后的阳离子交换树脂进行氧化处理。合成2,5‑二甲苯酚的方法为：在上述催化剂的催化作用下，对二甲苯与氧气在不低于40℃的温度下进行氧化反应。本发明提供的催化剂能够使对二甲苯直接以氧气作为氧化剂氧化获得2,5‑二甲苯酚，成本较低，对环境无害。

Description

一种催化剂及制备方法其在合成2,5-二甲苯酚的应用
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，涉及2,5-二甲苯酚的催化合成方法，具体涉及一种催化剂及制备方法其在合成2,5-二甲苯酚的应用。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明有关的背景信息，而不必然构成现有技术。
2,5-二甲苯酚又名对二甲苯酚，1-羟基-2,5-二甲苯等，其为无色柱状结晶，易溶于乙醚等有机溶剂。对二甲苯酚主要用于合成降血脂药吉非罗齐、维生素E中间体、2,3,6-三甲基苯酚的生产，还用于合成树脂、香料、染料、消毒剂等。
目前，合成对二甲苯酚的传统方法主要有对二甲苯磺化碱熔法、对二甲苯硝化还原法、甲基苯酚烷基化法。对二甲苯磺化碱熔法，首先对二甲苯与浓硫酸反应，所得的产物再与熔融的烧碱反应，最后酸化处理制得2,5-二甲苯酚。此法工艺复杂、原子利用率低，且生产过程中使用大量的强酸、强碱，设备腐蚀严重。对二甲苯硝化还原法，首先对二甲苯与硝酸、浓硫酸进行硝化反应制得2,5-二甲基硝基苯，再经氢化还原、重氮化、水解反应，最终制得2,5-二甲基苯酚。该法同样存在工艺复杂，生产过程使用了大量硫酸，设备腐蚀严重，反应结束后还需要使用大量的碱进行中和等缺点。甲基苯酚烷基化法，在酸性或碱性催化剂中，以甲基苯酚与甲醇为原料，可以直接合成2,5-二甲苯酚。但这种方法甲基苯酚原料价格昂贵，且产物的异构体及同系物较多，产物选择性及收率较低。
近年来，随着绿色化学观念的深入，人们将合成2,5-二甲苯酚的注意力，逐渐转移到对二甲苯直接氧化羟基化反应上来。据本公开发明人了解，目前，研究集中在以H2O2为氧化剂，对二甲苯与H2O2一步合成2,5-二甲苯酚。有人采用Fe3+负载的γ-Al2O3催化剂，以乙腈为溶剂，在60℃下反应6h，对甲基苯的转化率为24%，产物2,5-二甲基苯酚的选择性较低，仅为54%。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种催化剂及制备方法其在合成2,5-二甲苯酚的应用，无需采用化学试剂作为氧化剂，能够直接利用氧气作为氧化剂，采用该催化剂2,5-二甲苯酚的选择性和产率显著提高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
第一方面，一种催化剂的制备方法，将阳离子交换树脂浸泡至含Fe3+和/或Cu2+的溶液中，进行浸泡处理，再利用氧气对超声处理后的阳离子交换树脂进行氧化处理。
本发明经过实验发现，该方法制备的催化剂在催化合成2,5-二甲基苯酚中，能够直接利用氧气作为氧化剂，并且能够提高对二甲苯的转化率，并且2,5-二甲基苯酚选择性较高。
将阳离子交换树脂浸泡至含Cu2+的溶液中，进行浸泡处理。
阳离子交换树脂质量与溶液中Fe3+和/或Cu2+的浓度比为1:0.1~10，g：mol/L；优选的，阳离子交换树脂质量与溶液中Fe3+和/或Cu2+的浓度比为1:0.3~0.4，g：mol/L。
所述阳离子交换树脂为氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂。
优选的，将阳离子交换树脂放入至盐酸或氢氧化钠溶液进行浸泡，使阳离子交换树脂转型为氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂；再将氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂浸泡至含Fe3+和/或Cu2+的溶液中，进行浸泡处理。
进一步优选的，具体过程为：将阳离子交换树脂吸水至饱和，水洗至无色，再采用盐酸或氢氧化钠溶液进行洗涤，然后水洗至中性，采用盐酸或氢氧化钠溶液进行浸泡，然后干燥获得氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂。
优选的，采用盐酸或氢氧化钠溶液进行洗涤的溶质的浓度为2~5 mol/L。
优选的，采用盐酸或氢氧化钠溶液进行浸泡的溶质的浓度为1~3 mol/L。
优选的，干燥的条件为60~120℃下干燥1~5h。
阳离子交换树脂浸泡至含Fe3+和/或Cu2+的溶液中，进行超声处理。
优选的，浸泡过程的超声处理中，频率为18~100 KHz；进一步优选的，超声频率为28~60 KHz；或，超声处理的时间为0.1~24h；进一步优选的，超声处理的时间为1~4h；
氧化处理过程中进行超声处理。
优选的，氧化处理的超声处理中，频率为18~100 KHz；进一步优选的，超声频率为28~60 KHz；或，超声处理的时间为0.1~24h；进一步优选的，超声处理的时间。
第二方面，一种上述制备方法获得的催化剂。
第三方面，一种上述催化剂在合成2,5-二甲苯酚中的应用。
第四方面，一种2,5-二甲苯酚的催化合成方法，在上述催化剂的催化作用下，对二甲苯与氧气在不低于40℃的温度下进行氧化反应。
本发明提供2,5-二甲苯酚的合成方法，仅需要氧气作为氧化剂即可，而且对于氧气的浓度要求不高，可以直接利用空气中的氧气使对二甲苯进行氧化，而且产物中2,5-二甲苯酚的选择性较高。
氧化反应过程中进行超声处理；
优选的，氧化反应过程的超声处理中频率为18~100 KHz；进一步优选的，超声频率为28~60 KHz；
优选的，氧化反应过程的超声处理时间为30~90min。
优选的，氧化反应的温度为40~120℃；更为优选的，氧化反应的温度为80℃；
氧化反应的溶剂为水或含水溶剂；
输入氧气的压力为0.1~2.0 Mpa。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种用于对二甲苯氧化制备2,5-二甲苯酚的催化剂，采用该催化剂能够以氧气直接作为氧化剂，本发明利用超声波在水中和氧气产生双氧水，无需特别提供化学试剂作为氧化剂，成本较低，对环境无害。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了解决一步法合成2,5-二甲基苯酚对氧化剂的要求较高、选择性较低的问题，本发明提出了一种催化剂及制备方法其在合成2,5-二甲苯酚的应用。
本发明的一种典型实施方式，提供了一种催化剂的制备方法，将阳离子交换树脂浸泡至含Fe3+和/或Cu2+的溶液中，进行浸泡处理，再利用氧气对超声处理后的阳离子交换树脂进行氧化处理。
本发明经过实验发现，该方法制备的催化剂在催化合成2,5-二甲基苯酚中，能够直接利用氧气作为氧化剂，并且能够提高对二甲苯的转化率，并且2,5-二甲基苯酚选择性较高。
本发明中含Fe3+的溶液，例如氯化铁溶液、硝酸铁溶液、硫酸铁溶液等。
本发明中含Cu2+的溶液，例如氯化铜溶液、硝酸铜溶液、硫酸铜溶液等。
该实施方式的一种或多种实施例中，将阳离子交换树脂浸泡至含Cu2+的溶液中，进行浸泡处理。经过实验表明，当以铜作为催化剂的活性金属成分时，对二甲苯的转化率和2,5-二甲基苯酚选择性更高，其选择性可达70%以上，甚至可达86%。
该实施方式的一种或多种实施例中，阳离子交换树脂与溶液中Fe3+和/或Cu2+的浓度比为1:0.1~10，g：mol/L。当阳离子交换树脂质量与溶液中Fe3+和/或Cu2+的浓度比为1:0.3~0.4，g：mol/L时，催化剂的活性更好。
为了提高催化剂的循环使用性能，该实施方式的一种或多种实施例中，所述阳离子交换树脂为氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂。
为了获得更好的提高催化剂的循环使用性能，该系列实施例中，将阳离子交换树脂放入至盐酸或氢氧化钠溶液进行浸泡，使阳离子交换树脂转型为氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂。
其具体过程为：将阳离子交换树脂吸水至饱和，水洗至无色，再采用盐酸或氢氧化钠溶液进行洗涤，然后水洗至中性，采用盐酸或氢氧化钠溶液进行浸泡，然后干燥获得氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂。
氢型阳离子交换树脂的洗涤及浸泡均采用盐酸处理；钠型阳离子交换树脂的洗涤及浸泡均采用氢氧化钠溶液处理。
该系列实施例中，采用盐酸或氢氧化钠溶液进行洗涤的溶质的浓度为2~5 mol/L。
该系列实施例中，采用盐酸或氢氧化钠溶液进行浸泡的溶质的浓度为1~3 mol/L。
该系列实施例中，干燥的条件为60~120℃下干燥1~5h。
本发明提供的氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂能够显著提高催化剂的稳定性。
该实施方式的一种或多种实施例中，阳离子交换树脂浸泡至含Fe3+和/或Cu2+的溶液中，进行超声处理。经过实验发现，超声处理能够不仅能够提高催化剂的催化性能，使得对二甲苯的转化率提高，而且能够大大提高2,5-二甲基苯酚的选择性；同时，同时经过超声处理后，能够提高催化剂活性组分与载体孔道的牢固性，与无超声波处理的催化剂相比，明显提高了催化剂使用寿命。
该系列实施例中，浸泡过程的超声处理中，频率为18~100 KHz。当超声频率为28~60 KHz时，催化剂的催化性能更好。超声处理的时间为0.1~24h，当超声处理的时间为1~4h时，催化剂的催化性能更好。
该实施方式的一种或多种实施例中，氧化处理过程中进行超声处理。经过实验发现，在氧化处理过程中进行超声处理，能够同时提高对二甲苯的转化率及2,5-二甲基苯酚的选择性。
该系列实施例中，氧化处理的超声处理中，频率为18~100 KHz。当超声频率为28~60 KHz时，催化剂的催化性能更好。超声处理的时间为0.1~24h，当超声处理的时间为1~4h时，催化剂的催化性能更好。
而当浸泡过程和氧化处理过程中均进行超声处理时，催化剂的性能更为优异，而且能够实现可实现循环利用，损耗率低，循环利用多次催化剂的转化率和选择性无变化。
本发明的另一种实施方式，提供了一种上述制备方法获得的催化剂。
本发明的第三种实施方式，提供了一种上述催化剂在合成2,5-二甲苯酚中的应用。
本发明的第四种实施方式，提供了一种2,5-二甲苯酚的催化合成方法，在上述催化剂的催化作用下，对二甲苯与氧气在不低于40℃的温度下进行氧化反应。
其反应路线如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
本发明提供2,5-二甲苯酚的合成方法，仅需要氧气作为氧化剂即可，而且对于氧气的浓度要求不高，可以直接利用空气中的氧气使对二甲苯进行氧化，而且产物中2,5-二甲苯酚的选择性较高。
该实施方式的一种或多种实施例中，氧化反应过程中进行超声处理。通过实验表明，当在氧化反应过程中进行超声处理，能够进一步增加对二甲苯的转化率及2,5-二甲苯酚的选择性。
该系列实施例中，氧化反应过程的超声处理中频率为18~100 KHz。当超声频率为28~60 KHz时，对二甲苯的转化率及2,5-二甲苯酚的选择性更高。
该系列实施例中，氧化反应过程的超声处理时间为30~90min。
该实施方式的一种或多种实施例中，氧化反应的温度为40~120℃。当氧化反应的温度为80℃时，反应效率更高。
该实施方式的一种或多种实施例中，氧化反应的溶剂为水或含水溶剂。
该实施方式的一种或多种实施例中，输入氧气的压力为0.1~2.0 Mpa。
本发明提供了一种更为优异的2,5-二甲苯酚的催化合成方法，在超声波反应器中，设定40~120℃，0.1~2.0 MPa压力下，对二甲苯、溶剂和一定量树脂催化剂在通入空气的情况下，持续加载超声波反应30~90min，一步反应后经分离可直接得到2,5-二甲苯酚化合物产品
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
先将10g树脂放入蒸馏水中充分吸水饱和，再用蒸馏水冲洗，直至洗液无色；再用2mol/L的 HCl溶液洗涤，用蒸馏水冲洗，直至洗液pH为7.0，用2mol/L的HCl溶液饱和浸泡，让树脂充分转型树脂转为 H 型，于90℃下干燥3h后成为催化剂载体。
实施例2
称取10g实施例1中经预处理过的H 型树脂，用0.4mol/L的CuSO4溶液浸泡，静态交换2h的时间；然后倒出FeCl3溶液，用蒸馏水冲洗，冲洗若干次，直至洗液中无二价铜离子为止；再通入O2对树脂进行氧化5h，浸泡5h，用蒸馏水冲洗，接着在80℃下干燥2h，得到备用的催化剂A1。
取1 g的催化剂A1和10 g对二甲苯置及5g蒸馏水于带冷凝回流和磁力搅拌50 mL两口反应瓶中混合均匀，恒温油浴并将温度控制在80℃。在空气流动下搅拌反应1h后，终止反应，取样分析，原料转化率为12.3%，产物选择性为70%。
实施例3
称取1g实施例1中经预处理过的H 型树脂，放入超声波反应器中，然后用0.4mol/L的CuSO4溶液浸泡，附载反应在超声波环境下的进行，频率为28KHz，声强为0.2w/cm2，超声波处理2h的时间；然后倒出CuSO4溶液，用蒸馏水冲洗，每次用量为一定值，冲洗若干次，直至洗液中无二价铜离子为止；再通入O2对树脂进行氧化5h，再静态浸泡5h，用蒸馏水冲洗，接着在80℃下干燥2h，得到备用的催化剂A2。
取1 g的A2催化剂和10 g对二甲苯置及5g蒸馏水于带冷凝回流和磁力搅拌50 mL两口反应瓶中混合均匀，恒温油浴并将温度控制在80℃。在空气流动下搅拌反应1h后，终止反应，取样分析，原料转化率为24.1%，产物选择性为81%。
实施例4
称取1g经预处理过的H 型树脂，置入超声波反应器中，加入0.4mol/L的CuSO4溶液，附载反应在超声波环境下的进行，超声波频率为28KHz，声强为0.2w/cm2，超声波处理2h的时间；然后倒出CuSO4溶液，用蒸馏水冲洗，每次用量为一定值，冲洗若干次，直至洗液中无二价铜离子为止；再用O2对树脂进行氧化，氧化在超声波环境下的进行，频率为28KHz，声强为0.2w/cm2，超声波处理1h的时间，用蒸馏水冲洗，接着在一定温度下干燥，得到备用的催化剂A3。
取1 g的A3催化剂和10 g对二甲苯置及5g蒸馏水于带冷凝回流和磁力搅拌50 mL两口反应瓶中混合均匀，恒温油浴并将温度控制在80℃。在空气流动下搅拌反应1h后，终止反应，取样分析，原料转化率为24.9%，产物选择性为82%。
实施例5
取1 g的A3催化剂和10 g对二甲苯置及5g蒸馏水于带冷凝回流和磁力搅拌50 mL两口反应瓶中混合均匀，恒温油浴并将温度控制在80℃。在超声波和空气流动下搅拌反应，超声波频率为40KHz，声强为0.2w/cm2，1h后终止反应，取样分析，原料转化率为25.6%，产物选择性为86%。
实施例2~5制备的催化剂条件及对二甲苯制备的2,5-二甲苯酚的结果对比如表1所示。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由表1可以看出，采用实施例2~4制备的催化剂能够使对二甲苯直接在空气条件下氧化获得2,5-二甲苯酚，且2,5-二甲苯酚的选择性可达70%以上。
通过实施例2~5的结果对比可以看出，实施例3~5中经过超声波附载和超声波氧化处理的催化剂，转化率和选择性明显优于未经超声波处理的催化剂。催化反应过程加载超声波的反应转化率和选择性明显优于未经超声波处理的反应转化率和选择性。
实施例6
分别取1 g的A1和A3催化剂，在不加载超声波的环境下，加10 g对二甲苯置及5g蒸馏水于带冷凝回流和磁力搅拌50 mL两口反应瓶中混合均匀，恒温油浴并将温度控制在80℃，在空气流动下搅拌反应5h后，终止反应，取样分析。分离催化剂和物料后，将催化剂重复使用5次，结果见表2。
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE003
由表2可以看出，经过超声波附载和超声波氧化处理的催化剂，在循环使用6次后，转化率和选择性基本不变，而未经超声波处理的催化剂选择性略有下降，但转化率大幅下降。
实施例7
称取1g经预处理过的H 型树脂，然后用0.4mol/L的FeCl3溶液浸泡，静态交换2h的时间；然后倒出FeCl3溶液，用蒸馏水冲洗，每次用量为一定值，冲洗若干次，直至洗液中无三价铁离子为止；再通入O2对树脂进行氧化5h，浸泡5h，用蒸馏水冲洗，接着在80℃下干燥2h，得到备用的催化剂B1。
取1 g的催化剂B1和10 g对二甲苯置及5g蒸馏水于带冷凝回流和磁力搅拌50 mL两口反应瓶中混合均匀，恒温油浴并将温度控制在80℃。在空气流动下搅拌反应1h后，终止反应，取样分析，原料转化率为13.1%，产物选择性为56%。
实施例8
在超声波反应器中称取1g经预处理过的H 型树脂，然后用0.4mol/L的FeCl3溶液浸泡，附载反应在超声波环境下的进行，频率为28KHz，声强为0.2w/cm2，超声波处理2h的时间；然后倒出FeCl3溶液，用蒸馏水冲洗，每次用量为一定值，冲洗若干次，直至洗液中无三价铁离子为止；再通入O2对树脂进行氧化5h，再静态浸泡5h，用蒸馏水冲洗，接着在80℃下干燥2h，得到备用的催化剂B2。
取1 g的B2催化剂和10 g对二甲苯置及5g蒸馏水于带冷凝回流和磁力搅拌50 mL两口反应瓶中混合均匀，恒温油浴并将温度控制在80℃。在空气流动下搅拌反应1h后，终止反应，取样分析，原料转化率为14.4%，产物选择性为61%。
实施例9
取1 g的B2催化剂和10 g对二甲苯置及5g蒸馏水于带冷凝回流和磁力搅拌50 mL两口反应瓶中混合均匀，恒温油浴并将温度控制在80℃。在超声波和空气流动下搅拌反应，超声波频率为40KHz，声强为0.2w/cm2，1h后终止反应，取样分析，原料转化率为15.1%，产物选择性为65%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种催化剂的制备方法，其特征是，将阳离子交换树脂浸泡至含Fe3+和/或Cu2+的溶液中，进行浸泡处理，浸泡处理中进行超声处理，再利用氧气对超声处理后的阳离子交换树脂进行氧化处理；
所述的催化剂应用于合成2,5-二甲苯酚，2,5-二甲苯酚的催化合成方法中，在所述的催化剂作用下，对二甲苯与氧气在不低于40℃的温度下进行氧化反应。
2.如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征是，阳离子交换树脂质量与溶液中Fe3 +和/或Cu2+的浓度比为1:0.1~10，g：mol/L。
3.如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征是，所述阳离子交换树脂为氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂；首先将阳离子交换树脂放入至盐酸或氢氧化钠溶液进行浸泡，使阳离子交换树脂转型为氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂，再将氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂浸泡至含Fe3+和/或Cu2+的溶液中，进行浸泡处理。
4.如权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征是，将阳离子交换树脂吸水至饱和，水洗至无色，再采用盐酸或氢氧化钠溶液进行洗涤，然后水洗至中性，采用盐酸或氢氧化钠溶液进行浸泡，然后干燥获得氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂。
5.如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征是，阳离子交换树脂浸泡至含Fe3+和/或Cu2+的溶液中时进行超声处理；超声处理中频率为18~100 KHz。
6.如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征是，氧化反应过程中进行超声处理，氧化反应过程的超声处理中频率为18~100 KHz。
7.如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征是，氧化反应的温度为40~120℃，氧化反应的溶剂为水或含水溶剂。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4163863A (en) * 1975-11-04 1979-08-07 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for preparing a methylphenol
CN1167012A (zh) * 1996-06-04 1997-12-10 吉林大学 一种以过氧化氢为氧源的有机物羟化反应用催化剂及其制备
CN102199072A (zh) * 2011-04-08 2011-09-28 天津大学 对二甲苯直接催化羟基化制备2,5-二甲基苯酚的方法
CN102476063A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 双功能催化剂及其在苯偶姻脱氢/氧化制备苯偶酰中应用
CN109651090A (zh) * 2019-01-26 2019-04-19 福州大学 一种Bi-MWW催化对二甲苯羟基化制备2,5-二甲基苯酚的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4163863A (en) * 1975-11-04 1979-08-07 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for preparing a methylphenol
CN1167012A (zh) * 1996-06-04 1997-12-10 吉林大学 一种以过氧化氢为氧源的有机物羟化反应用催化剂及其制备
CN102476063A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 双功能催化剂及其在苯偶姻脱氢/氧化制备苯偶酰中应用
CN102199072A (zh) * 2011-04-08 2011-09-28 天津大学 对二甲苯直接催化羟基化制备2,5-二甲基苯酚的方法
CN109651090A (zh) * 2019-01-26 2019-04-19 福州大学 一种Bi-MWW催化对二甲苯羟基化制备2,5-二甲基苯酚的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Regio-controlled oxidative polymerization of 2,5-dimethylphenol by using CuCl-TMEDA complex;Suzuki, Y等;《CHEMISTRY LETTERS》;20071005;第36卷(第10期);第1234-1235页 *
对二甲苯催化羟基化制备2,5-二甲基苯酚;朱少迪;《中国优秀硕士论文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20181215(第12期);第1-81页 *

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