本文關(guān)鍵詞：負(fù)載手性Macmillan催化劑毛發(fā)狀粒子的制備及其應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 毛發(fā)狀微米/納米球 Fe_3O_4納米粒子 Macmillan Diels-Alder反應(yīng)

【摘要】：負(fù)載手性催化劑的毛發(fā)狀粒子在不對稱合成反應(yīng)中既可以達(dá)到均相催化劑高活性、高對映體選擇性的優(yōu)點,又能達(dá)到非均相催化劑易分離的特點。我們分別合成了負(fù)載Macmillan催化劑毛發(fā)狀聚合物微米/納米球和負(fù)載Macmillan手性催化劑Fe_3O_4納米球,并探究了負(fù)載催化劑在不同溶劑特別是純水中直接催化典型的Diels-Alder反應(yīng),研究負(fù)載催化劑的結(jié)構(gòu)參數(shù)與催化活性、對映體選擇性和回收利用性之間的關(guān)系。具體內(nèi)容包括以下兩部分:(1)負(fù)載Macmillan手性催化劑毛發(fā)狀粒子的合成及其應(yīng)用首先,我們通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移沉淀聚合(RAFTPP),改變不同溶劑,分別制備了聚合物微米球和納米球。然后,通過表面引發(fā)RAFT聚合,在聚合物微米球/納米球表面接枝Macmillan催化劑,成功合成了一系列負(fù)載Macmillan手性催化劑的毛發(fā)狀微米/納米球,并通過紅外、核磁、掃描電鏡等表征手段對其結(jié)構(gòu)、形態(tài)、接枝密度以及催化劑負(fù)載量進(jìn)行測試分析。并進(jìn)一步研究了負(fù)載型催化劑的結(jié)構(gòu)參數(shù)(核尺寸大小、接枝聚合物鏈的分子量大小、接枝密度、以及接枝聚合物鏈的結(jié)構(gòu))在不同反應(yīng)介質(zhì)中對環(huán)戊二烯和肉桂醛的Diels-Alder(D-A)反應(yīng)催化性能的影響。研究發(fā)現(xiàn):毛發(fā)狀微米球和納米球在CH3CN/H2O中有更好的催化活性和對映體選擇性;毛發(fā)狀微米球的催化活性和對映體選擇性隨負(fù)載聚合物鏈的增長(或是接枝密度的降低)而增大;納米球的催化活性都比微米球好,對映體選擇性也有一定的提升;另外在納米球表面接枝聚合物鏈中引入胺基,在一定程度上提高了催化效率,但對對映體選擇性沒有明顯的影響;毛發(fā)狀微米球和納米球在水中也有較好的催化活性和對映體選擇性能,充分符合綠色化學(xué)的宗旨。通過實驗證明毛發(fā)狀微米球和納米球在經(jīng)過反復(fù)催化后依舊具有較高的活性和對映體選擇性,并且每次的回收率達(dá)到98%以上。(2)負(fù)載Macmillan手性催化劑Fe_3O_4納米粒子的合成及其應(yīng)用首先,合成表面鍵接雙鍵的“活性”Fe_3O_4納米粒子,然后,通過RAFT活性聚合對Macmillan手性單體進(jìn)行均聚得到鏈端含有雙硫酯的Macmillan手性聚合物鏈;接著,“活性”Fe_3O_4納米粒子表面鍵接的雙鍵與Macmillan手性催化劑聚合物鏈端的雙硫酯RAFT偶合,成功合成了一系列殼結(jié)構(gòu)可控的負(fù)載Macmillan手性催化劑Fe_3O_4納米粒子,并通過紅外、掃描電鏡、透射電鏡、熱重等表征手段對其結(jié)構(gòu)、形態(tài)、接枝密度以及催化劑負(fù)載量進(jìn)行測試分析。并將負(fù)載型催化劑在不同反應(yīng)介質(zhì)中催化環(huán)戊二烯和肉桂醛的Diels-Alder(D-A)反應(yīng),研究它的結(jié)構(gòu)參數(shù)(接枝聚合物鏈的分子量大小、接枝密度)對催化性能的影響。實驗結(jié)果表明,負(fù)載Macmillan手性催化劑Fe_3O_4納米粒子在H2O中有更好的催化活性和對映體選擇性;隨著接枝在Fe_3O_4納米粒子表面的Macmillan聚合物鏈的增長、接枝密度的增大,催化反應(yīng)的活性增大,然而對映體選擇性則顯示出相反的趨勢。通過實驗證明負(fù)載催化劑的磁性納米粒子在經(jīng)過反復(fù)催化后依舊具有較高的活性和對映體選擇性,并且每次的回收率達(dá)到98%以上。
【關(guān)鍵詞】：毛發(fā)狀微米/納米球 Fe_3O_4納米粒子 Macmillan Diels-Alder反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-29
• 1.1 不對稱合成和綠色化學(xué)12-13
• 1.2 有機(jī)小分子催化不對稱合成13-15
• 1.3 有機(jī)小分子催化劑的固載15-19
• 1.3.1 固載催化劑的優(yōu)點15-16
• 1.3.2 有機(jī)小分子催化劑固載的分類16-19
• 1.4 納米粒子載體19-23
• 1.4.1 聚合物納米粒子19-20
• 1.4.2 Fe_3O_4納米粒子20-23
• 1.5 負(fù)載手性催化劑毛發(fā)狀粒子的制備23-27
• 1.5.1 毛發(fā)狀粒子的特點23-24
• 1.5.2 負(fù)載手性催化劑毛發(fā)狀粒子的制備24-26
• 1.5.3 點擊化學(xué)合成毛發(fā)狀粒子26-27
• 1.6 本論文的研究意義和主要內(nèi)容27-29
• 第二章 負(fù)載Macmillan手性催化劑毛發(fā)狀粒子的合成及其應(yīng)用29-51
• 2.1 引言29-30
• 2.2 主要化學(xué)藥品及規(guī)格30-31
• 2.3 主要實驗儀器31-32
• 2.4 儀器測試方法32
• 2.5 試劑的純化和處理32-33
• 2.6 合成部分33-37
• 2.6.1 聚甲基丙烯酸P(MAA-co-EGDMA)微米球的制備33-34
• 2.6.2 聚甲基丙烯酸P(MAA-co-EGDMA)納米球的制備34
• 2.6.3 負(fù)載Macmillan手性催化劑毛發(fā)狀微米球的制備34-35
• 2.6.4 負(fù)載Macmillan手性催化劑毛發(fā)狀納米球的制備35-36
• 2.6.5 負(fù)載Macmillan手性催化劑毛發(fā)狀粒子催化不對稱Diels-Alder環(huán)加成反應(yīng)36-37
• 2.7 產(chǎn)物的表征37-41
• 2.7.1 掃描電鏡(SEM)圖37
• 2.7.2 透射電鏡(TEM)圖37-38
• 2.7.3 紅外譜圖38-39
• 2.7.4 核磁共振圖39-40
• 2.7.5 元素分析40-41
• 2.7.6 負(fù)載催化劑參數(shù)41
• 2.8 結(jié)果與討論41-49
• 2.8.1 聚甲基丙烯酸P(MAA-co-EGDMA)微球/納米球的制備41-42
• 2.8.2 負(fù)載Macmillan手性催化劑毛發(fā)狀微米球的制備42-43
• 2.8.3 負(fù)載Macmillan手性催化劑毛發(fā)狀納米球的制備43-45
• 2.8.4 負(fù)載Macmillan手性催化劑毛發(fā)狀粒子催化不對稱Diels-Alder環(huán)加成反應(yīng)45-49
• 2.9 本章小結(jié)49-51
• 第三章 負(fù)載Macmillan手性催化劑Fe_3O_4納米球的合成及其應(yīng)用51-75
• 3.1 引言51-53
• 3.2 主要化學(xué)藥品及規(guī)格53-54
• 3.3 主要實驗儀器54-55
• 3.4 儀器測試方法55
• 3.5 試劑的純化和處理55-56
• 3.6 合成部分56-61
• 3.6.1 功能化的磁性納米顆粒(MNP-MA)的合成56
• 3.6.2 不同分子量的Macmillan聚合物的合成56-57
• 3.6.3 不同鏈長Macmillan聚合物鏈與MNP-MA的RAFT偶合57-58
• 3.6.4 Macmillan聚合物鏈與MNP-MA不同比例RAFT偶合58-59
• 3.6.5 Macmillan單體與MNP-MA的RAFT共聚59-60
• 3.6.6 MNPs催化不對稱Diels-Alder環(huán)加成反應(yīng)60-61
• 3.7 產(chǎn)物的表征61-65
• 3.7.1 核磁共振圖61-62
• 3.7.2 紅外譜圖62-63
• 3.7.3 掃描、透射電鏡圖63-64
• 3.7.4 熱重曲線64-65
• 3.8 結(jié)果與討論65-72
• 3.8.1 功能化的磁性納米粒子(MNP-MA)的合成65
• 3.8.2 不同分子量Macmillan聚合物的合成65-66
• 3.8.3 Macmillan聚合物鏈與MNP-MA的RAFT偶合66-68
• 3.8.4 MNPs催化不對稱Diels-Alder環(huán)加成反應(yīng)68-72
• 3.9 本章小結(jié)72-75
• 結(jié)論與展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄87-89
• 致謝89-90

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊蓓蕾;負(fù)載手性Macmillan催化劑毛發(fā)狀粒子的制備及其應(yīng)用[D];河南師范大學(xué);2016年

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本文編號：973826