本文關鍵詞：電化學條件下鹵素離子催化的C-O鍵的形成與斷裂研究

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【摘要】：有機電合成是催化劑或者底物直接在電極上得失電子來完成氧化還原過程的一種方法。反應中無額外的化學氧化劑或還原劑加入,從源頭上減少了污染,是一種綠色合成手段。鹵素離子是一種價格便宜,對環(huán)境友好,能夠引發(fā)多種反應類型的電催化劑,而且鹵素離子可以被氧化成0、+1、+3、+5、+7價態(tài)的離子,因此可以通過控制電位及溶劑等因素,有目的地獲得某個氧化態(tài)的離子,進而有效地催化反應的進行。為了進一步推廣這種綠色環(huán)保的合成方法,我們將繼續(xù)探索鹵素離子作為電催化劑在有機電合成中的新應用,我們相信在未來鹵素離子催化劑在電化學中的應用將越來越被人們重視。本論文針對C-O鍵的形成與斷裂開展了兩方面的工作:1)鹵素離子介導的異VA唑及二氫異VA唑電化學催化合成在室溫的條件下于單室電解池中,以鹵素離子為電催化劑,電化學氧化查爾酮肟及苯甲醛肟,高產(chǎn)率地合成了一系列異VA唑及二氫異VA唑衍生物。在此過程中考察了催化劑的類型、溶劑的種類對反應的影響,建立了一種電化學合成異VA唑與二氫異VA唑的新方法,在最優(yōu)條件下我們對此反應的普適性進行了考察,所有產(chǎn)物經(jīng)1H NMR表征,并對可能的反應機理進行了討論。此反應中除了溶劑和反應底物外只加入了催化量的催化劑,所以該方法具有對環(huán)境友好的優(yōu)勢。2)電化學條件下鹵素離子催化的木質素模型分子β-O-4鍵的斷裂研究進一步研究了鹵素離子作為電催化劑催化木質素模型分子斷裂分解過程。在此過程中考察了催化劑的類型、用量、溶劑的種類、電流密度、電極材料等因素對反應的影響。在最優(yōu)條件下對底物普適性進行了考察,所有產(chǎn)物經(jīng)1H NMR表征,并對可能的反應機理進行了討論。該方法具有反應條件溫和,無需外加化學氧化劑和支持電解質等特點。
【關鍵詞】：有機電化學合成 鹵素離子電催化劑 異VA唑二氫異VA唑衍生物 木質素模型分子斷裂
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O646;O621.251
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-22
• 1.1 有機電化學合成簡介8
• 1.2 鹵素離子在有機電合成反應中的應用8-19
• 1.3 本章小結19-22
• 第2章 鹵素離子介導的異VA唑及二氫異VA唑電化學催化合成22-40
• 2.1 異VA唑及其衍生物化合物的合成與應用22-25
• 2.1.1 研究意義22
• 2.1.2 國內外研究現(xiàn)狀22-25
• 2.2 立題依據(jù)及方案設計25
• 2.3 異VA唑及二氫異VA唑的電化學合成25-31
• 2.3.1 合成異VA唑衍生物的條件優(yōu)化25-27
• 2.3.2 合成異VA唑衍生物的普適性研究27-28
• 2.3.3 合成二氫異VA唑衍生物的條件優(yōu)化28-30
• 2.3.4 合成二氫異VA唑衍生物的普適性研究30-31
• 2.4 反應可能的機理31-33
• 2.4.1 異VA唑的電合成機理31-32
• 2.4.2 二氫異VA唑的電合成機理32-33
• 2.5 實驗部分33-34
• 2.5.1 實驗儀器33
• 2.5.2 測試儀器33-34
• 2.6 原料肟的合成34-35
• 2.6.1 查爾酮肟的合成方法與表征34-35
• 2.6.2 苯甲醛肟的合成方法35
• 2.7 異VA唑與二氫異VA唑的合成與表征35-39
• 2.7.1 異VA唑的電化學合成35-36
• 2.7.2 異VA唑的表征36-38
• 2.7.3 二氫異VA唑的電化學合成38
• 2.7.4 二氫異VA唑的表征38-39
• 2.8 本章小結39-40
• 第3章 木質素模型分子 β-O-4 鍵的電化學斷裂研究40-56
• 3.1 木質素的分解與應用40-43
• 3.1.1 木質素模型分子斷裂研究意義40-41
• 3.1.2 木質素模型分子斷裂方法介紹41-43
• 3.2 立題依據(jù)及方案設計43-45
• 3.3 木質素模型分子的電化學斷裂方法45-51
• 3.3.1 條件優(yōu)化45-48
• 3.3.2 底物普適性考察48-49
• 3.3.3 其他結果49-51
• 3.4 反應機理51-52
• 3.5 原料的合成52-53
• 3.6 實驗部分53
• 3.6.1 實驗儀器53
• 3.6.2 測試儀器53
• 3.7 木質素模型分子斷裂產(chǎn)物表征53-55
• 3.8 本章小結55-56
• 結論56-58
• 參考文獻58-64
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文64-66
• 致謝66

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本文編號：565512