發(fā)布時間：2020-08-12 17:03

【摘要】：N-雜環(huán)卡賓作為有機催化劑由于其極性反轉(zhuǎn)的特殊催化模式使得其在有機催化反應(yīng)中有著特殊應(yīng)用。Rovis氮雜環(huán)卡賓作為N-雜環(huán)卡賓催化劑中應(yīng)用前景最廣的催化劑之一,但由于其催化劑用量大(20-30 mol%)、苛刻的催化環(huán)境以及難于有效回收利用等弊端大大限制其在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用。有機空殼聚合納米微球由于其較薄的殼層,較大的比表面積,空腔結(jié)構(gòu)使其擁有較高的傳質(zhì)效率。因此,有機空殼聚合納米微球高效的傳質(zhì)效率使其作為負(fù)載催化劑材料有著可期的前景。本文通過一種簡單有效的硬模板法,制備了空心介孔負(fù)載Rovis氮雜環(huán)卡賓納米微球催化劑Poly(St-co-EGDMA-co-Rovis carbene)HNs-12',具有粒徑小(345nm)、殼層厚度薄(30 nm)、氮雜環(huán)卡賓催化劑負(fù)載量和利用率高(0.32 mmol/g,88%)和納米微球尺度等優(yōu)點。通過調(diào)控投料比、溶劑等條件優(yōu)化了該負(fù)載催化劑的形貌和負(fù)載量,制備了氮雜環(huán)卡賓負(fù)載量和利用率高、形貌可控的Poly(St-co-EGDMA-co-Rovis carbene)HNs-12'。用氮氣吸附-脫附、SEM、IR、和元素分析等手段對空心納米微球Poly(St-co-EGDMA-co-Rovis carbene)HNs-12'和實心有機納米高聚物Poly(St-co-DVB-co-Rovis carbene)NP-1'進行了對比表征,結(jié)果表明空心納米微球Poly(St-co-EGDMA-co-Rovis carbene)HNs-12'具有更大的比表面積和孔容、介孔結(jié)構(gòu)和可控的納米微球形貌。在相同最佳的催化反應(yīng)條件下,將上述兩種不同結(jié)構(gòu)與形貌的負(fù)載氮雜環(huán)卡賓催化劑應(yīng)用于水楊醛與乙炔酸二乙酯的Michael/Stetter串聯(lián)催化反應(yīng)研究,實驗表明空心介孔納米微球具有更優(yōu)秀的收率(61-78%)和立體選擇性(86-95%ee)。通過液相色譜的過程監(jiān)控,建立了反應(yīng)動力學(xué)模型,探究導(dǎo)致兩者催化活性差異的原因,說明了傳質(zhì)效率和催化劑暴露率在催化性能中的重要作用�？招募{米微球催化劑Poly(St-co-EGDMA-coRovis carbene)HNs-12'可通過簡單的離心分離實現(xiàn)其回收。在重復(fù)使用的催化循環(huán)反應(yīng)中,重復(fù)使用四次的催化劑的催化活性及立體選擇性基本保持不變。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O643.36;TB383.1
【圖文】：

圖 1.40 磁性材料固載氮雜環(huán)卡賓Figure 1.40 Magnetic materials supported N- heterocyclic carbene 材料固載，Joseph T. Hupp 課題組[64]報道了一例用金屬有機骨架（

圖 1.41 MOF 材料固載氮雜環(huán)卡賓示意圖Figure1.41 MOF materials supported N- heterocyclic carbene

(dmean=320±15, n=50)圖 2.2 聚苯乙烯納米微球的 SEM 照片及顆粒粒徑分布圖2.2 The SEM image of PS nanoparticles and particle size distribuPS@Poly(AM-co-St-co-EGDMA-co-R5)HNs'的制備

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本文編號：2790793