己内酰胺（CPL）是一种重要的有机化工原料，广泛用于化学纤维和工程塑料。目前工业生产己内酰胺主要是以苯、苯酚和甲苯为原料，大多利用环己酮制备环己酮肟，环己酮肟再在发烟硫酸中通过贝克曼重排制取己内酰胺。这些工业方法一般经过多步反应，原子利用率低且大量副产硫酸铵。因此简化工艺、减少环境污染、降低能耗已成为环境友好己内酰胺生产的关键技术。从合成和工业的角度来看，以环己烷为原料通过亚硝化反应一步制取己内酰胺具有深远的现实意义和广阔的应用前景。本课题组经过环己烷亚硝化一步制己内酰胺新方法上所获得的结果，提出以常压环己烷与NOHSO₄的反应为探针反应，研究过渡金属复合物对反应的调控作用。研究了异丙醇铝为铝源制备的第四周期部分金属的单组分M-Al-O催化剂和双组分M₁-M₂-Al-O催化剂的亚硝化反应性能。着重考察了催化剂的负载方式、金属组分的配比、重相的处理方法、催化剂的焙烧温度等因素对亚硝化反应的影响，得到了较好的反应条件。此外，本文还研究了η-Al₂O₃、γ-Al₂O₃、活性炭等为载体的金属氧化物催化剂的亚硝化反应性能。实验结果表明，10％M／γ-Al₂O₃催化剂能有效地抑制环己烷的高转化率，提高了己内酰胺的选择性。以10％Co／γ-Al₂O₃为催化剂，获得的环己烷亚硝化反应的优化实验条件为：反应温度为81℃，反应时间为24h，催化剂质量为0．5g，亚硝基硫酸和发烟硫酸的质量比为1：3，环己烷转化率为28．0％，己内酰胺的选择性为21．8％。采用气相色谱、高效液相色谱、气-质联用、液-质联用等手段对产物进行了定性和定量分析，并提出了环己烷亚硝化反应可能的机理。