【摘要】：有機電化學(xué)合成,是電化學(xué)和有機化學(xué)交叉的邊緣科學(xué)技術(shù),我們通常稱為有機電化學(xué)、有機電解合成或者有機電合成。有機電化學(xué)直接利用電解過程中電子的得到和失去來實現(xiàn)氧化過程或者還原過程,從而實現(xiàn)有機化合物的生成,得到我們想要的產(chǎn)物。有機電化學(xué),利用電化學(xué)方法,進行有機合成,主要包括了以下基本類型:實現(xiàn)C-C鍵的生成;實現(xiàn)官能團的加成、取代、消去、裂解、偶合、氧化、還原等。隨著科技的發(fā)展,環(huán)境問題日益突出,無論是在生活、生產(chǎn)、科研領(lǐng)域,都十分注重綠色環(huán)保。生產(chǎn)過程和化學(xué)息息相關(guān),在化學(xué)科研領(lǐng)域,實現(xiàn)綠色化學(xué)是眾多化學(xué)家們的努力方向�；瘜W(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)條件越溫和、反應(yīng)過程越簡單,對環(huán)境越是友好。我們介紹過電化學(xué)有機合成反應(yīng)過程中不需要添加額外的氧化、還原試劑,只利用電子的得失就可以實現(xiàn)有機氧化、還原反應(yīng)。電子得失這樣的過程無疑是環(huán)境友好、綠色環(huán)保的,所以有機電合成是十分符合當(dāng)今綠色化學(xué)的發(fā)展方向,隨著有機電化學(xué)技術(shù)的日漸成熟,有機電化學(xué)向我們展現(xiàn)著更加美好的發(fā)展前景。本篇論文主要研究了通過電化學(xué)氧化方法實現(xiàn)α,β-不飽和羧酸的脫羧溴代反應(yīng),從而實現(xiàn)電氧化催化的碳-鹵鍵的有機電化學(xué)合成。實驗內(nèi)容分別是利用溴化銨作為溴源的電氧化實現(xiàn)的α,β-不飽和羧酸的脫羧溴代和電聚合制備高聚物修飾電極來嘗試應(yīng)用于電氧化實現(xiàn)α,β-不飽和羧酸的脫羧氯代。全文主要分為兩個部分,一是綜述了今年國內(nèi)外關(guān)于α,β-不飽和羧酸的脫羧官能團化反應(yīng)的研究進展和電聚合修飾電極綜述;二是詳細說明了我們課題組通過電氧化實現(xiàn)的α,β-不飽和羧酸的脫羧溴代反應(yīng)和電聚合方法制備PDDA修飾電極。首先,根據(jù)實驗室先前的電氧化脫羧研究,我們發(fā)展了在電化學(xué)條件下的α,β-不飽和羧酸的脫羧溴代反應(yīng)。利用化學(xué)方法實現(xiàn)α,β-不飽和羧酸的脫羧官能團化的研究已經(jīng)有了不錯的成果,但是電化學(xué)實現(xiàn)的α,β-不飽和羧酸的脫羧官能團化研究還較少,主要局限于脫羧甲氧基化,我們通過電氧化實現(xiàn)了 α,β-不飽和羧酸的脫羧溴代,合成了在有機化學(xué)中有著重要應(yīng)用的溴代有機化合物,過程中不需要添加金屬和較為昂貴的支持電解質(zhì),反應(yīng)條件較為溫和、反應(yīng)速度快,后處理簡單,同時反應(yīng)具備較好的立體選擇性,符合綠色化學(xué)的發(fā)展要求。由于該反應(yīng)體系應(yīng)用于脫羧氯代時效果較差,于是我們考慮用修飾電極的方式來優(yōu)化氯負離子在陽極的電氧化。聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)常常應(yīng)用在化學(xué)方法制備納米金屬PDDA復(fù)合膜來制備修飾印刷電極,考慮到聚二烯丙基二甲基氯化銨鏈中有一個N正離子,對負離子有較強的電荷吸引力,如果PDDA膜能夠修飾在電極表面,那么就能夠加快溶液中負離子向電極表面的電極表面的擴散而有利于電氧化反應(yīng)的進行。在此基礎(chǔ)上,我們發(fā)展了電化學(xué)聚合方法制備PDDA膜修飾電極的方法,得到了 PDDA薄膜修飾的玻碳電極。綜上所述,我們成功發(fā)展了電氧化實現(xiàn)了 α,β-不飽和羧酸的脫羧溴代反應(yīng)和電聚合制備聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)膜修飾玻碳電極。相對于傳統(tǒng)的化學(xué)方法,電氧化方式更加綠色,操作簡單,為綠色合成提供了新的發(fā)展方向。
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【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O621.25

【參考文獻】

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本文編號：2427622