H2O2/[Hnmp]HCOO氧化苯并噻吩类硫化物的量子化学研究*

王寒露，周 臻，陈华锴

（广东石油化工学院，化学工程学院，广东 茂名 525000）

H2O2/[Hnmp]HCOO氧化苯并噻吩类硫化物的量子化学研究*

王寒露†，周 臻，陈华锴

（广东石油化工学院，化学工程学院，广东 茂名 525000）

针对质子型离子液体[Hnmp]HCOO在加入H2O2后生成的过氧化物[Hnmp]HCOOO氧化苯并噻吩（BT）、二苯并噻吩（DBT）和4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）的氧化脱硫反应，采用密度泛函理论DFT/B3LYP-D3方法考察了这三种硫化物的反应历程。首先通过几何优化得到了[Hnmp]HCOO和[Hnmp]HCOOO的稳定结构，然后考察了[Hnmp]HCOOO氧化BT、DBT和4,6-DMDBT的反应机理，寻找可能的过渡态、中间体，计算各步反应的能量变化。结果表明，[Hnmp]HCOOO先将硫化物氧化成亚砜，然后进一步氧化成砜；在氧化过程中，DBT的反应速率是三者中最快的，与文献的实验结果一致，且H2O2/[Hnmp]HCOO体系的脱硫效果优于传统的H2O2/HCOOH体系。

离子液体；硫化物；密度泛函理论；氧化萃取脱硫

0 前 言

SO2的排放对环境造成了巨大的污染，为了人类和经济社会的可持续发展，世界各国对成品油的含硫量做了严格的规定[1]。石油加工业中采用传统的加氢脱硫（hydrodesulfurization,HDS）工艺虽然可以脱除硫醇和硫醚等硫化物，但是难以脱除噻吩及其衍生物[2]。为了解决HDS工艺的不足，研究者们开始将目光转移到其他脱硫方法的开发[3-6]。BOSMANN等[7]首先发现离子液体能脱除燃油中的硫化物。随后LO等发现离子液体氧化萃取脱硫方法能除去油品中大部分的硫化物[8-10]，比单独的萃取脱硫更为有效。为了进一步探索离子液体的反应机制，ANANTHARAJ等[11-17]用量子化学方法模拟了咪唑类离子液体与含硫化合物的相互作用。……