堿性沸石ETS-10及其雜原子催化劑對(duì)環(huán)氧化及;磻(yīng)催化性能的研究
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更多相關(guān)文章: 非均相催化 堿性沸石 雜原子催化劑 氧化耦合 N-;
【摘要】:在有機(jī)合成領(lǐng)域中,查耳酮及其環(huán)氧化物是非常重要的中間產(chǎn)物和前驅(qū)體,可以進(jìn)行下一步轉(zhuǎn)化,例如環(huán)氧化物的開(kāi)環(huán)、查耳酮雙鍵的加成以及羰基的加成等,可以生成各種多官能團(tuán)功能化的有機(jī)化合物。酰胺類(lèi)化合物也是非常常見(jiàn)的含N有機(jī)物,在農(nóng)藥生產(chǎn)及其藥物合成中有著廣泛的應(yīng)用,也是生命體重要組成部分氨基酸不可或缺的官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)單體。在傳統(tǒng)的有機(jī)合成中,為了提高金屬催化劑的活性,大多數(shù)都是以均相的金屬經(jīng)配體修飾組裝成均相的有機(jī)金屬催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)。然而,有機(jī)金屬催化劑合成過(guò)程較為復(fù)雜,經(jīng)濟(jì)成本較高,不能回收利用,難以從反應(yīng)體系中分離,反應(yīng)后處理過(guò)程較為復(fù)雜,容易造成環(huán)境污染。因此,開(kāi)發(fā)一種高催化活性的、廉價(jià)的、可循環(huán)使用的非均相催化劑已經(jīng)迫在眉睫。沸石作為一種孔道結(jié)構(gòu)的多孔性材料,由于其獨(dú)特的骨架結(jié)構(gòu),使其具有一定的酸堿性和催化活性。分子篩的這種多功能化性質(zhì),使得其在有機(jī)合成領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用,成為了近年來(lái)有機(jī)合成的研究熱點(diǎn)。本文結(jié)合分子篩的這些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),自己合成了堿性沸石ETS-10以及過(guò)渡金屬和貴金屬雜原子ETS-10催化劑,并用于有機(jī)合成的非均相高效催化。本文內(nèi)容包括以下四個(gè)部分:第一部分:綜述均相的有機(jī)金屬催化劑在一些常見(jiàn)的偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用、堿在一些有機(jī)合成反應(yīng)中的特殊作用以及非均相催化的發(fā)展,并闡述了沸石分子篩的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用前景。第二部分:堿性沸石ETS-10的制備以及對(duì)苯甲醛和苯乙烯氧化耦合反應(yīng)的催化研究,實(shí)現(xiàn)了該反應(yīng)的無(wú)金屬非均相催化,并通過(guò)自由基的捕獲和檢測(cè),推斷反應(yīng)的機(jī)理。第三部分:通過(guò)摻雜的方法制備過(guò)渡金屬Fe、Co、Ni、Cu負(fù)載的雜原子ETS-10催化劑,與無(wú)金屬負(fù)載的ETS-10進(jìn)行對(duì)比,并研究其對(duì)苯甲醛和苯乙烯氧化耦合反應(yīng)的催化活性,相比ETS-10來(lái)說(shuō),雜原子ETS-10表現(xiàn)出更好的催化活性和選擇性,能在更加溫和的條件下實(shí)現(xiàn)上述反應(yīng)。第四部分:通過(guò)離子交換的方法制備Pd(NO_3)_2-CuCl-ETS-10雙金屬催化劑,并探討其對(duì)N,N-二甲基芐胺N-;磻(yīng)的催化性能,相對(duì)于單一金屬催化和其他沸石載體來(lái)說(shuō),該催化劑在反應(yīng)過(guò)程中表現(xiàn)出雙金屬催化不可替代的優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】:非均相催化 堿性沸石 雜原子催化劑 氧化耦合 N-酰基化
【學(xué)位授予單位】:溫州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:O643.36
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 前言11-35
- 1.1 均相有機(jī)金屬催化劑在偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用11-23
- 1.1.1 Heck偶聯(lián)反應(yīng)11-14
- 1.1.2 Kumada偶聯(lián)反應(yīng)14-16
- 1.1.3 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)16-21
- 1.1.4 Negishi偶聯(lián)反應(yīng)21-23
- 1.2 堿在有機(jī)合成領(lǐng)域中的應(yīng)用23-28
- 1.2.1 堿在C-C鍵形成中的應(yīng)用23-24
- 1.2.2 堿在C-N鍵形成中的應(yīng)用24-25
- 1.2.3 堿在C-O鍵形成中的應(yīng)用25-26
- 1.2.4 堿在C-S鍵形成中的應(yīng)用26-28
- 1.3 非均相金屬催化劑在偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用28-31
- 1.3.1 有機(jī)載體金屬催化劑在偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用28-29
- 1.3.2 無(wú)機(jī)載體金屬催化劑在偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用29-31
- 1.4 沸石材料的研究和發(fā)展31-32
- 1.4.1 沸石分子篩的分類(lèi)31-32
- 1.4.2 沸石分子篩的特性32
- 1.4.3 沸石分子篩的應(yīng)用32
- 1.5 論文選題背景及意義32-35
- 1.5.1 論文選題背景32-33
- 1.5.2 論文選題意義33-35
- 第二章 堿性沸石ETS-10 對(duì)苯甲醛和苯乙烯氧化耦合反應(yīng)的催化35-49
- 2.1 引言35-37
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分37-41
- 2.2.1 催化劑的制備37
- 2.2.2 反應(yīng)條件的優(yōu)化37-38
- 2.2.3 反應(yīng)底物的拓展38-41
- 2.2.4 ETS-10 催化劑循環(huán)活性研究41
- 2.3 結(jié)果與討論41-47
- 2.3.1 材料的表征41-45
- 2.3.2 反應(yīng)機(jī)理的研究45-47
- 2.4 結(jié)論47-49
- 第三章 雜原子ETS-10 對(duì)苯甲醛和苯乙烯氧化耦合反應(yīng)催化活性的研究49-57
- 3.1 前言49
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分49-52
- 3.2.1 催化劑的制備49-50
- 3.2.2 過(guò)渡金屬催化劑催化活性的研究50-51
- 3.2.3 雜原子ETS-10 催化劑的循環(huán)51-52
- 3.3 結(jié)果與討論52-55
- 3.4 結(jié)論55-57
- 第四章 Pd-CuCl/ETS-10 催化劑的設(shè)計(jì)及其對(duì)N,N-二甲基芐胺N-;磻(yīng)的研究57-68
- 4.1 前言57-59
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分59-63
- 4.2.1 催化劑的制備59
- 4.2.2 反應(yīng)條件的優(yōu)化59-62
- 4.2.3 Pd(NO_3)_2/CuCl-ETS-10 雙金屬催化劑的設(shè)計(jì)及其活性研究62-63
- 4.2.4 Pd(NO_3)_2/CuCl-ETS-10 雙金屬催化劑的循環(huán)63
- 4.3 結(jié)果與討論63-67
- 4.4 結(jié)論67-68
- 總結(jié)68-69
- 參考文獻(xiàn)69-81
- 致謝81-83
- 附件83-90
- 碩士期間發(fā)表的論文90
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