卟啉鐵光催化氧化二苯并噻吩類化合物的研究
發(fā)布時間:2020-09-19 17:14
含硫石油產(chǎn)品燃燒會釋放SOx類化合物,對環(huán)境造成危害。隨著環(huán)保相關(guān)法規(guī)的日益嚴(yán)格與規(guī)范,石油產(chǎn)品的深度脫硫正在受到廣泛關(guān)注。二苯并噻吩類化合物作為石油中主要的含硫物質(zhì),它的脫除是深度脫硫的關(guān)鍵部分。因此,二苯并噻吩類物質(zhì)經(jīng)常被用作研究石油脫硫的模擬物。本文以250 W高壓汞燈為光源,卟啉鐵為催化劑,以二苯并噻吩類化合物為底物進(jìn)行光催化氧化反應(yīng),并對影響反應(yīng)的溫度、氧化劑、催化劑、底物等因素進(jìn)行了研究。首先,以二苯并噻吩亞砜(DBTO)為底物,空氣為氧化劑,四鄰氯苯基卟啉鐵(TCPPFeCl)為催化劑,在35℃下進(jìn)行光催化氧化反應(yīng),發(fā)現(xiàn)能夠選擇性生成碳硫鍵斷裂的產(chǎn)物——聯(lián)苯基亞磺酸內(nèi)酯(BPS),產(chǎn)率為80.3%。接下來對影響反應(yīng)的溫度、溶劑以及底物進(jìn)行了探討,得出:反應(yīng)溶劑為非質(zhì)子性溶劑時反應(yīng)的選擇性大大的降低;在一定溫度范圍內(nèi),溫度對反應(yīng)的影響幾乎沒有影響;底物的4、6位含有取代基時,反應(yīng)的選擇性下降。然后,以二苯并噻吩(DBT)為底物,過氧化叔丁醇(TBHP)為氧化劑,四鄰氯苯基卟啉鐵(TCPPFeCl)為催化劑,在35℃下進(jìn)行光催化氧化反應(yīng),發(fā)現(xiàn)能夠選擇性生成碳硫鍵斷裂的產(chǎn)物——聯(lián)苯基亞磺酸內(nèi)酯(BPS)。接下來對影響反應(yīng)的溫度、催化劑類型、催化劑用量、氧化劑用量、軸向配體以及底物等因素進(jìn)行了探究,得出:卟啉鐵的苯環(huán)上帶有吸電子基團(tuán)時比帶有給電子基團(tuán)時的選擇性要高;反應(yīng)溫度為35℃、催化劑用量為底物用量的0.044摩爾當(dāng)量、氧化劑用量為底物用量的8摩爾當(dāng)量時反應(yīng)的選擇性最好,此時,BPS的產(chǎn)率為92.5%;軸向配體的加入加快了催化劑的分解,使得反應(yīng)的選擇性下降;底物的4、6位含有取代基時,由于位阻的原因,使得選擇性下降。
【學(xué)位單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2015
【中圖分類】:TE624.55;O643.36
【部分圖文】:
和Abdel-WahabAA[i3]以乙腈作為溶劑,氧氣作為供氧劑,二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎,對逡逑二?jié)基硫醚類物質(zhì)和二苯基硫醚類物質(zhì)進(jìn)行了研究。Marye邋Anne邋Fox發(fā)現(xiàn)對于二節(jié)基硫逡逑醚反應(yīng)的選擇性不高(如圖1.5所示),其中有一部分為碳硫鍵斷裂的產(chǎn)物,包括苯甲逡逑酸、苯甲酸以及甲苯,另外一少部分產(chǎn)物為二苯基亞砜。對于二苯基硫酸類物質(zhì),則主逡逑要生成的是亞砜,經(jīng)過進(jìn)一步的反應(yīng)能得到砜,且沒有碳硫鍵斷裂產(chǎn)物的生成。Oswaldo逡逑NiTnezfi4]等用Ti02作為光催化劑,分別在酸性和中性介質(zhì)中對底物二苯并噻盼的光解逡逑反應(yīng)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)了有碳硫鍵斷裂產(chǎn)物苯甲酸的生成。逡逑-5邋-逡逑
水溶性緩沖液中,以雙氧水或者過氧化叔丁醇作為氧化劑,四(2,邋6-二氯-3-橫酸苯基)逡逑口卜啉鐵作為催化劑,催化氧化卡巴咪V(CBZ),得到環(huán)氧化產(chǎn)物,并研究了反應(yīng)的pH逡逑值以及氧化劑對反應(yīng)的影響,如圖1.7所示。與雙氧水相比,氧化叔丁醇作為氧化劑催逡逑化反應(yīng)的pH值適應(yīng)范圍更加的廣泛,在pH<5的范圍內(nèi)都能達(dá)到比較好的環(huán)氧化效果。逡逑反應(yīng)以雙氧水為氧化劑時,如果要達(dá)到比較好的環(huán)氧化產(chǎn)物收率(收率大于80%),需逡逑要比較低的pH值(pH<3),當(dāng)pH>3時環(huán)氧化產(chǎn)率直線下降,pH=4時環(huán)氧化產(chǎn)率小逡逑于10%;反應(yīng)以過氧化叔丁醇為氧化劑時,pH<5,可以使環(huán)氧化收率大于80%,當(dāng)pH逡逑值在5和6之間時,隨著pH值的增大產(chǎn)率直線下降至不到10%,此后隨著pH值的增逡逑大,環(huán)氧化產(chǎn)率基本上不再變化。(圖1.14)。逡逑lOO-r邐逡逑..\邋\逡逑”i'邋60.邋\邋\逡逑h邋\邋\逡逑埾2。.逡逑0邋?‘邋?邋‘■丨"丨_邋'丨丨丨,’I邋.邋■邋"I邐邐邐邋I邐邐邐1邐邐邐1邐邐邐逡逑2邐3邋4邐
RuiZhang「5]等首次以可見光作為光源,以釕B卜啉作為催化劑,醋酸碘苯(PhI(0Ac)2逡逑作為氧化劑,在溫和的條件下可以高選擇性的將硫醚氧化為亞砜,并達(dá)到很高的產(chǎn)率(反逡逑應(yīng)式如圖1.18所示)。Rui邋Zhang以苯甲硫醚為底物對兩種不同的n卜琳(la和lb),逡逑在相同條件下進(jìn)行了比較(如圖1.19所示),釕葉啉la在七小時以內(nèi)就能將苯甲硫醚逡逑全部催化氧化為苯甲亞諷,釕P卜啉lb催化氧化苯甲硫醚,反應(yīng)25邋h,苯甲硫醚的轉(zhuǎn)化逡逑率達(dá)90%。同時還對以釕葉琳la作為催化劑,在有無可見光福射的條件做了反應(yīng)對比,逡逑在光的照射下,七小時內(nèi),苯甲硫醚能夠完全被轉(zhuǎn)化為苯甲亞砜;沒有光照射時,反應(yīng)逡逑25邋h,苯甲硫醚的轉(zhuǎn)化率不到20%。逡逑Ar邋CO逡逑Ar邋=邋SAe-MesCsH〗,邋Ru"(TMPHCO),邋la逡逑Ar邋=邋CgFs.邋Ru"{TPFPP)(CO),邋lb邐行逡逑…邐Phi{OAc)2.邋CHCI3
本文編號:2822785
【學(xué)位單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2015
【中圖分類】:TE624.55;O643.36
【部分圖文】:
和Abdel-WahabAA[i3]以乙腈作為溶劑,氧氣作為供氧劑,二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎,對逡逑二?jié)基硫醚類物質(zhì)和二苯基硫醚類物質(zhì)進(jìn)行了研究。Marye邋Anne邋Fox發(fā)現(xiàn)對于二節(jié)基硫逡逑醚反應(yīng)的選擇性不高(如圖1.5所示),其中有一部分為碳硫鍵斷裂的產(chǎn)物,包括苯甲逡逑酸、苯甲酸以及甲苯,另外一少部分產(chǎn)物為二苯基亞砜。對于二苯基硫酸類物質(zhì),則主逡逑要生成的是亞砜,經(jīng)過進(jìn)一步的反應(yīng)能得到砜,且沒有碳硫鍵斷裂產(chǎn)物的生成。Oswaldo逡逑NiTnezfi4]等用Ti02作為光催化劑,分別在酸性和中性介質(zhì)中對底物二苯并噻盼的光解逡逑反應(yīng)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)了有碳硫鍵斷裂產(chǎn)物苯甲酸的生成。逡逑-5邋-逡逑
水溶性緩沖液中,以雙氧水或者過氧化叔丁醇作為氧化劑,四(2,邋6-二氯-3-橫酸苯基)逡逑口卜啉鐵作為催化劑,催化氧化卡巴咪V(CBZ),得到環(huán)氧化產(chǎn)物,并研究了反應(yīng)的pH逡逑值以及氧化劑對反應(yīng)的影響,如圖1.7所示。與雙氧水相比,氧化叔丁醇作為氧化劑催逡逑化反應(yīng)的pH值適應(yīng)范圍更加的廣泛,在pH<5的范圍內(nèi)都能達(dá)到比較好的環(huán)氧化效果。逡逑反應(yīng)以雙氧水為氧化劑時,如果要達(dá)到比較好的環(huán)氧化產(chǎn)物收率(收率大于80%),需逡逑要比較低的pH值(pH<3),當(dāng)pH>3時環(huán)氧化產(chǎn)率直線下降,pH=4時環(huán)氧化產(chǎn)率小逡逑于10%;反應(yīng)以過氧化叔丁醇為氧化劑時,pH<5,可以使環(huán)氧化收率大于80%,當(dāng)pH逡逑值在5和6之間時,隨著pH值的增大產(chǎn)率直線下降至不到10%,此后隨著pH值的增逡逑大,環(huán)氧化產(chǎn)率基本上不再變化。(圖1.14)。逡逑lOO-r邐逡逑..\邋\逡逑”i'邋60.邋\邋\逡逑h邋\邋\逡逑埾2。.逡逑0邋?‘邋?邋‘■丨"丨_邋'丨丨丨,’I邋.邋■邋"I邐邐邐邋I邐邐邐1邐邐邐1邐邐邐逡逑2邐3邋4邐
RuiZhang「5]等首次以可見光作為光源,以釕B卜啉作為催化劑,醋酸碘苯(PhI(0Ac)2逡逑作為氧化劑,在溫和的條件下可以高選擇性的將硫醚氧化為亞砜,并達(dá)到很高的產(chǎn)率(反逡逑應(yīng)式如圖1.18所示)。Rui邋Zhang以苯甲硫醚為底物對兩種不同的n卜琳(la和lb),逡逑在相同條件下進(jìn)行了比較(如圖1.19所示),釕葉啉la在七小時以內(nèi)就能將苯甲硫醚逡逑全部催化氧化為苯甲亞諷,釕P卜啉lb催化氧化苯甲硫醚,反應(yīng)25邋h,苯甲硫醚的轉(zhuǎn)化逡逑率達(dá)90%。同時還對以釕葉琳la作為催化劑,在有無可見光福射的條件做了反應(yīng)對比,逡逑在光的照射下,七小時內(nèi),苯甲硫醚能夠完全被轉(zhuǎn)化為苯甲亞砜;沒有光照射時,反應(yīng)逡逑25邋h,苯甲硫醚的轉(zhuǎn)化率不到20%。逡逑Ar邋CO逡逑Ar邋=邋SAe-MesCsH〗,邋Ru"(TMPHCO),邋la逡逑Ar邋=邋CgFs.邋Ru"{TPFPP)(CO),邋lb邐行逡逑…邐Phi{OAc)2.邋CHCI3
【參考文獻(xiàn)】
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1 童沈陽;孫國斌;;卟啉在分析化學(xué)中的應(yīng)用[J];化學(xué)試劑;1987年01期
本文編號:2822785
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