本文關鍵詞：基于離子液體催化的硫酸選擇性有氧氧化研究

  更多相關文章： 硫醚 選擇性氧化 三溴離子液體 硝酸型離子液體 循環(huán)性

【摘要】：將硫醚選擇性氧化成亞砜是一類重要的且具有挑戰(zhàn)性的有機官能團轉化反應,為了實現(xiàn)這一轉化目前人們已經研究并發(fā)現(xiàn)了多種催化氧化體系。本文首次提出了以三溴離子液體作為主催化劑,以TBN和硝酸型離子液體為助催化劑,以空氣為氧化劑的非金屬綠色催化體系。并以此構建了三種催化選擇性氧化體系。發(fā)現(xiàn)了N型三溴離子液體/TBN/空氣體系。系統(tǒng)地合成了N-甲基咪唑型三溴離子液體,吡啶型三溴離子液體,季銨鹽型三溴離子液體和啞鈴型三溴離子液體等一系列N型三溴離子液體,并采用了新的表征方法對其表征。建立了N型三溴離子液體/TBN/空氣體系,以苯甲硫醚作為催化氧化的模型底物,常溫常壓下所有體系2.5 h內實現(xiàn)了轉化率大于99%,選擇性為100%,實現(xiàn)了12種不同硫醚底物的選擇性氧化。構建了P型三溴離子液體/TBN/空氣體系。首先對三溴離子液體的合成方法進行了改進,并采用“間接溴素法”合成了P型三溴離子液體。構建了以P型離子液體為溴源,TBN為氮源,同時以空氣為氧化劑的P型三溴離子液體/TBN/空氣體系。發(fā)現(xiàn)了“甲醇水法”,從而解決了三溴離子液體與產物亞砜分離難的問題。此法適用于TBPBr3與亞砜的分離,TBPBr3的回收率大于94%,并發(fā)現(xiàn)循環(huán)4次后其催化氧化活性沒有改變。常溫常壓下,該體系能在2-3 h內實現(xiàn)亞砜的轉化率大于99%,選擇性為100%。同時實現(xiàn)了多種硫醚氧化。提出了三溴離子液體/硝酸型離子液體/空氣體系。采用陰離子交換樹脂法合成了硝酸型離子液體。建立了4種純離子液體的催化體系,所有體系常溫常壓在3.5小時內實現(xiàn)了對于模型化合物苯甲硫醚的轉化率大于99%,選擇性為100%。利用甲醇水法實現(xiàn)了TBPBr3/TBPNO3催化體系的循環(huán)利用,催化體系在重復利用3次后,催化活性沒有下降。同時成功實現(xiàn)了12種硫醚底物的高效、高選擇性氧化。本文對具有不同功能基團、不同空間電子排布結構復雜的硫醚底物的選擇性氧化進行了研究,闡明了催化氧化體系中主催化劑和助催化劑相互協(xié)同催化作用的機制以及反應活性和選擇性控制的關鍵因素,推測了硫醚選擇性氧化為亞砜的反應機理。這為設計高效的硫醚有氧選擇性催化氧化新體系提供理論指導。
【關鍵詞】：硫醚 選擇性氧化 三溴離子液體 硝酸型離子液體 循環(huán)性
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 1 文獻綜述11-37
• 1.1 硫醚選擇性氧化的意義11-13
• 1.1.1 硫醚氧化在藥物上的應用11-12
• 1.1.2 砜在萃取上的應用12-13
• 1.1.3 硫醚氧化在石油中脫硫的應用13
• 1.2 各種硫醚的選擇性氧化體系13-35
• 1.2.1 金屬氧化物及其鹽體系14-15
• 1.2.2 氧氮環(huán)丙烷體系15-17
• 1.2.3 過氧化物體系17-20
• 1.2.4 鹵化物及鹵素體系20-22
• 1.2.5 硝酸及硝酸鹽體系22-24
• 1.2.6 分子氧體系24-33
• 1.2.7 離子液體體系33-35
• 1.3 選題背景35-36
• 1.4 選題依據36-37
• 2 N型三溴離子液體/TBN/空氣體系37-72
• 2.1 引言37
• 2.2 實驗部分37-51
• 2.2.1 主要實驗藥品與儀器37-39
• 2.2.2 N-甲基咪唑型三溴離子液體的制備與表征39-42
• 2.2.3 吡啶型三溴離子液體的制備與表征42-45
• 2.2.4 三溴化四正丁基銨型離子液體的制備與表征45-46
• 2.2.5 鈴型離子液體的制備與表征46-48
• 2.2.6 硫醚選擇性氧化成亞砜48-51
• 2.3 結果與討論51-70
• 2.3.0 離子液體最大吸收波長的對比與分析51-52
• 2.3.1 離子液體中的溴元素的定量分析52-55
• 2.3.2 實驗條件的優(yōu)化55-59
• 2.3.3 氧化反應的氣相色譜實時監(jiān)測59-60
• 2.3.4 單溴離子液體和三溴離子液體的對比研究60-62
• 2.3.5 N型三溴離子液體催化氧化效果對比研究62-65
• 2.3.6 對于不同硫醚底物的氧化性能研究65-67
• 2.3.7 N型三溴離子液體的循環(huán)性研究67-69
• 2.3.8 反應體系的機理研究69-70
• 2.3.9 N型三溴離子液體展望70
• 2.4 小結70-72
• 3 P型三溴離子液體/TBN/空氣體系72-91
• 3.1 引言72
• 3.2 實驗部分72-76
• 3.2.1 主要實驗藥品與儀器72-73
• 3.2.2 P型離子液體的合成與表征73-76
• 3.2.3 選擇性氧化硫醚為亞砜76
• 3.3 結果與討論76-90
• 3.3.1 三溴離子液體合成方法對比研究76-77
• 3.3.2 P型三溴離子液體的表征77-78
• 3.3.3 反應體系溶劑的優(yōu)化78-80
• 3.3.4 反應體系水用量的優(yōu)化80-81
• 3.3.5 P型三溴離子液體用量的優(yōu)化81-82
• 3.3.6 P型三溴離子液體與其他離子液體體系的對比82-84
• 3.3.7 P型三溴離子液體循環(huán)性研究84-86
• 3.3.8 P型三溴離子液體對不同硫醚底物的氧化86-89
• 3.3.9 P型三溴離子液體展望89-90
• 3.4 小結90-91
• 4 三溴離子液體/硝酸型離子液體/空氣體系91-109
• 4.1 引言91
• 4.2 實驗部分91-96
• 4.2.1 主要實驗藥品與儀器91-92
• 4.2.2 硝酸型和亞硝酸型離子液體的傳統(tǒng)合成方法92-93
• 4.2.3 陰離子交換樹脂法93-96
• 4.2.4 選擇性氧化硫醚為亞砜96
• 4.3 結果與討論96-107
• 4.3.1 三種硝酸型和亞硝酸型離子液體的合成方法對比96-99
• 4.3.2 不同氮源催化氧化性能的對比99-101
• 4.3.3 不同因素對催化體系的影響101-104
• 4.3.4 催化氧化體系的循環(huán)性考察104
• 4.3.5 離子液體體系對不同硫醚底物的催化氧化研究104-106
• 4.3.6 新的催化氧化的機理106-107
• 4.3.7 離子液體催化氧化的展望107
• 4.4 小結107-109
• 結論109-110
• 參考文獻110-118
• 附錄 主要化合物的核磁、紅外、質譜圖118-170
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況170-171
• 致謝171-172

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 楊四娟;王濱q，

本文編號：758966