本文關鍵詞：溫控自組裝納米反應器加速水相催化反應，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：如何高效實現(xiàn)水相中的有機催化反應是一個具有挑戰(zhàn)性的任務。本文針對傳統(tǒng)水相有機反應體系受底物/催化劑的水溶性限制導致催化效率低的問題以及催化劑難回收的問題,設計和制備了一系列在水中具有溫控自組裝功能的表面活性劑型催化劑。該類催化劑在水中通過疏水作用和溶劑化作用有序自組裝,形成具有親水性外殼和親脂性內核的膠束。親脂性內核在水相中構筑疏水性空腔,為水相有機反應提供了受限的納米反應微環(huán)境,使難以在水中實現(xiàn)的傳統(tǒng)有機反應可在“納米反應器”內高效完成,解決了傳統(tǒng)水相催化體系中的傳質問題。此外,催化劑具有溫控水溶性特點,反應完成后,通過升高溫度,催化劑可以沉淀形式從反應體系中分離并有效重復使用,解決了表面活性劑型催化劑在傳統(tǒng)水相催化體系中的分離問題。采用共價鍵聯(lián)法,將Salen CoIII配合物嫁接到PNIPAAm上,制備了“溫控自組裝”Salen CoIII配合物。在室溫水相條件下,該催化劑通過分子間的疏水作用自組裝,形成納米反應器,高效地催化環(huán)丁酮的不對稱Baeyer-Villiger氧化反應,其轉化率達到90%以上。反應完成后,通過升高反應體系溫度,催化劑可以從反應體系中簡單分離并有效重復使用6次以上,催化劑活性和產(chǎn)物選擇性沒有明顯下降。通過酰胺化反應,將L-脯氨酸嫁接到PNIPAAm上的疏水端,制備了“溫控自組裝”L-proline催化劑。在室溫水相條件下,該催化劑可通過分子間的疏水作用自組裝,形成納米反應器,高效地催化環(huán)己酮和4-硝基苯甲醛的水相直接不對稱aldol反應,轉化率可達到99%。反應完成后,通過升高反應體系溫度,催化劑可以從反應體系中簡單分離并有效重復使用5次以上,催化劑活性和產(chǎn)物選擇性沒有明顯下降。
【關鍵詞】：溫敏納米反應器 水相反應 PNIPAAm Salen CoIII配合物 L-脯氨酸
【學位授予單位】：湖南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ052;TB383.1
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-11
• 第一章 文獻綜述11-18
• 1.1 綠色化學與催化11-12
• 1.2 納米反應器12-15
• 1.2.1 有機硅材料在納米反應器中的應用12-13
• 1.2.2 環(huán)糊精在納米反應器中的應用13-14
• 1.2.3 碳納米管在納米反應器中的應用14-15
• 1.3 催化氧化Baeyer-Villiger反應的研究進展15-16
• 1.4 L-脯氨酸在不對稱aldol反應中的催化應用16
• 1.5 研究思路16-18
• 第二章 實驗部分18-23
• 2.1 主要實驗試劑18-19
• 2.2 主要實驗儀器19-20
• 2.3 樣品的結構表征、組成以及性能分析方法20-23
• 2.3.1 紅外光譜（FT-IR）分析20
• 2.3.2 NMR表征20
• 2.3.3 紫外可見光光譜表征20
• 2.3.4 透射電鏡顯微鏡（TEM）分析20
• 2.3.5 表面張力儀測定催化劑的臨界膠束溶度20
• 2.3.6 LCST的測定20-21
• 2.3.7 負載Co含量的測定21
• 2.3.8 氣相色譜儀（GC）分析21
• 2.3.9 標準aldol產(chǎn)物的制備21
• 2.3.10 手性產(chǎn)物的高效液相色譜分析21-23
• 第三章 溫敏聚合物負載Salen Co~Ⅲ水相催化環(huán)丁酮的Baeyer-villeger氧化反應23-40
• 3.1 前言23
• 3.2 實驗部分23-30
• 3.2.1 傳統(tǒng)Salen Co~Ⅲ的合成23-24
• 3.2.2 聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）的合成24
• 3.2.3 催化劑Complex 1 的設計與合成24-27
• 3.2.4 催化劑Complex 2 的設計與合成27-28
• 3.2.5 催化劑Complex 3 的設計與合成28-29
• 3.2.6 催化劑的催化性能考查29-30
• 3.3 結果與討論30-38
• 3.3.1 Complex 1、Complex 2、Complex 3 的設計與制備30-31
• 3.3.2 催化劑的結構與特性的表征31-36
• 3.3.3 催化劑性能的考察36-38
• 3.4 本章小結38-40
• 第四章 溫敏聚合物負載L-脯氨酸加速水相直接不對稱aldol反應40-49
• 4.1 前言40
• 4.2 實驗部分40-41
• 4.2.1 催化劑(NIPAAM-co-DMAAM-L-proline)的制備40-41
• 4.3 結果與討論41-48
• 4.3.1 催化劑(NIPAAM-co-DMAAM-L-proline)的設計41-44
• 4.3.2 催化劑性能的考察44-48
• 4.4 本章小結48-49
• 第五章 論文總結與展望49-50
• 5.1 總結49
• 5.2 展望49-50
• 參考文獻50-55
• 附錄55-59
• 攻讀碩士期間發(fā)表學術論文情況59-60
• 致謝60

  本文關鍵詞：溫控自組裝納米反應器加速水相催化反應，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：435072