2-甲基蒽醌是重要的有机合成中间体。工业上是以AlCl₃催化甲苯与苯酐反应合成中间产物2-（对甲苯酰基）苯甲酸，再以浓硫酸催化2-（对甲苯酰基）苯甲酸脱水合成2-甲基蒽醌，该过程使用AlCl₃和浓硫酸作催化剂，存在严重的设备腐蚀、环境污染等问题。本文对沸石催化甲苯与苯酐合成2-甲基蒽醌反应进行研究，具有重要的理论意义和应用价值。首先，考察了不同固体酸催化剂对甲苯与苯酐合成2-甲基蒽醌反应的催化活性，筛选出合适的催化剂为Hβ沸石。当催化剂焙烧温度550℃，催化剂用量为反应物的4.5%，n（甲苯）: n（苯酐）=16:1，反应温度210℃，反应时间5h，2-甲基蒽醌收率可达20.2%。对催化剂进行NH₃-TPD和PyIR表征，结果表明，焙烧温度不同，Hβ沸石催化剂的酸量不同；酸量大小影响沸石催化剂的活性，酸量大的催化剂活性更强；当L酸量与B酸量之比接近2时，催化效果较好。其次，采用等体积浸渍法和离子交换法制备了分别以Co（NO₃）₂、Ce（NO₃）₃以及Cr（NO₃）₃改性的Hβ沸石并用于催化合成2-甲基蒽醌反应。实验结果表明：离子交换法改性Hβ沸石上2-甲基蒽醌选择性比未改性前高；对于同种硝酸盐改性Hβ沸石，离子交换法的催化活性优于等体积浸渍法。采用分别以（NH4_）2SO₄及Al₂（SO₄）₃改性的Hβ沸石催化合成2-甲基蒽醌反应，实验结果表明：改性Hβ沸石催化剂活性有所提高；用（NH₄）-2SO——4改性的较优条件为：（NH₄）₂SO₄浓度为0.75mol/L，改性温度90℃，此时2-甲基蒽醌收率达24.2%；用Al2（SO₄）₃改性的较优条件为：Al₂（SO₄）₃浓度为0.2mol/L，改性温度30℃，此时2-甲基蒽醌收率达25.1%。对改性Hβ沸石作PyIR和XRD表征，结果表明，改性Hβ沸石的L/B仍接近2，但总酸量增大，使得Hβ沸石的催化活性提高；改性Hβ沸石结构没有破坏，且相对结晶度提高；Al₂（SO₄）₃改性Hβ沸石结晶度比（NH₄）₂SO₄改性Hβ沸石结晶度好。最后，通过傅立叶红外光谱技术研究了Hβ沸石催化甲苯与苯酐合成2-甲基蒽醌的反应机理。首先，苯酐中氧上的电子对在L酸作用下发生偏移，氧原子与L酸结合使C-O键断裂形成碳正离子，此为反应的关键步骤。然后，C+进攻甲苯苯环上甲基对位的碳原子，形成2-（对甲苯酰基）苯甲酸中间体，该中间体在B酸作用下脱水生成目的产物2-甲基蒽醌。