發(fā)布時間：2020-11-04 02:20

　　 近年來,隨著化石資源的枯竭,生物質(zhì)化學(xué)作為綠色可持續(xù)化學(xué)的重要方向,被推到了越來越重要的地位。而探索新的生物質(zhì)反應(yīng)、開發(fā)高效的催化體系,是生物質(zhì)化學(xué)研究的重要課題。本論文使用半三明治型銥絡(luò)合物(Cp*Ir)作為催化劑,將其應(yīng)用于5-羥甲基糠醛(5-HMF)的氫化反應(yīng)研究。第一章,主要介紹了生物質(zhì)及其資源化利用的部分研究進(jìn)展。闡明了由化石資源的不可持續(xù)性和高污染性,帶來的生物質(zhì)及其平臺分子轉(zhuǎn)化反應(yīng)的重要意義。在介紹生物質(zhì)化學(xué)相關(guān)平臺分子的基礎(chǔ)上,重點綜述了 5-羥甲基糠醛(5-HMF)的制備和氫化反應(yīng)進(jìn)展。第二章,主要介紹了本文使用的催化劑半三明治型銥絡(luò)合物(Cp*Ir)的研究背景和氫化反應(yīng)機(jī)理。Cp*Ir對二氧化碳、醇類、酮類、醛和醚的加氫或脫氫表現(xiàn)出優(yōu)異的催化劑活性,同時有比較好的酸性適應(yīng)性。Cp*Ir和酸性助催化劑體系在呋喃衍生物的加氫反應(yīng)中表現(xiàn)出很大的發(fā)展?jié)摿�。第三�?基于前兩部分的闡述,我們提出了 Cp*Ir和酸的共催化體系,并用于氫化5-HMF的反應(yīng)研究。通過使用Cp*Ir和γ-Al2O3(Lewis酸),5-HMF可以有效地轉(zhuǎn)化成3-羥甲基環(huán)戊酮(HCPN)。而Cp*Ir和Br(?)nsted酸可以促進(jìn)5-HMF向1-羥基-2,5-己二酮(HHD)的轉(zhuǎn)化。同時,通過對反應(yīng)機(jī)理的深入探究,我們對前人提出的機(jī)理進(jìn)行了修改和補(bǔ)充。與前人報道的不同,在我們的催化體系下,HHD通過醛醇縮合反應(yīng)生成3-甲基環(huán)戊酮烯-2-醇-1-酮(MCP),而不是HCPN。我們認(rèn)為,HHD不是形成HCPN的中間體,而是另一種反應(yīng)途徑的產(chǎn)物。我們進(jìn)一步研究了 Lewis酸和Br(?)nsted酸對糠醛化合物氫化反應(yīng)的影響。通過一系列酸性表征和其他相關(guān)實驗。我們發(fā)現(xiàn)Br(?)nsted酸可促進(jìn)糠醛化合物轉(zhuǎn)化為直鏈酮化合物,而Lewis酸可促進(jìn)糠醛化合物氫化重排生成環(huán)戊酮類化合物。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O626.11
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 化學(xué)工業(yè)發(fā)展與生物質(zhì)平臺化合物
    1.3 5-羥甲基糠醛（5-HMF）的性能與制備
        1.3.1 5-羥甲基糠醛（5-HMF）的性能
        1.3.2 5-羥甲基糠醛（ 5-HMF）的制備
    1.4 5-羥甲基糠醛（5-HMF）的氫化反應(yīng)
        1.4.1 制備乙酰丙酸（LA）
        1.4.2 制備2,5-二甲基呋喃（DMF）
        1.4.3 制備2,5-二羥甲基呋喃（DHMF）
        1.4.4 制備1-羥基-2,5-己二酮（HHD）
        1.4.5 制備3-羥甲基環(huán)戊酮（HCPN）
    參考文獻(xiàn)
第2章 半三明治型絡(luò)合物催化劑
    2.1 引言
    2.2 催化劑的制備
    2.3 催化劑的結(jié)構(gòu)與催化機(jī)理
    參考文獻(xiàn)
*Ir催化5-羥甲基糠醛的水相氫化反應(yīng)'>第3章 酸性調(diào)控的Cp^*Ir催化5-羥甲基糠醛的水相氫化反應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品及器材
        3.2.2 金屬氧化物的表征
        3.2.3 實驗過程與方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 酸性對5-HMF轉(zhuǎn)化生成HCPN和HHD的調(diào)控作用
        3.3.2 半三明治絡(luò)合物對5-HMF轉(zhuǎn)化生成HCPN的調(diào)節(jié)作用
        3.3.3 5-HMF轉(zhuǎn)化生成HCPN的反應(yīng)機(jī)理研究
        3.3.4 反應(yīng)條件的影響探究
        3.3.5 底物拓展實驗
    3.4 總結(jié)與展望
        3.4.1 本文的主要結(jié)論
        3.4.2 工作展望
    參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 潘再富;劉偉平;陳家林;夏永明;;鉑族金屬均相催化劑的研究和應(yīng)用[J];貴金屬;2009年03期

2 荊琪;呂秀陽;;高溫液態(tài)水中葡萄糖無催化降解反應(yīng)動力學(xué)(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2008年06期

3 王軍;張春鵬;歐陽平凱;;5-羥甲基糠醛制備及應(yīng)用的研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2008年05期

4 林鹿;何北海;孫潤倉;胡若飛;;木質(zhì)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化高附加值化學(xué)品[J];化學(xué)進(jìn)展;2007年Z2期

5 蔡磊,呂秀陽,何龍,夏文莉,任其龍;新平臺化合物乙酰丙酸制備方法研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代化工;2003年04期

本文編號：2869462