本文關(guān)鍵詞：生物質(zhì)熱化學(xué)催化氨化制備含氮芳香性雜環(huán)的研究

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【摘要】：隨著化石資源的日益枯竭以及在使用過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染等問(wèn)題的日益嚴(yán)重,人類(lèi)迫切需要開(kāi)發(fā)出替代化石能源的可再生資源。生物質(zhì)資源是唯一可持續(xù)來(lái)源的有機(jī)碳源,也是可以有效轉(zhuǎn)化為液體燃料和化學(xué)品的可再生資源。利用可再生的生物質(zhì)資源代替化石資源制取燃料和大宗或高附加值的化學(xué)品將會(huì)緩解石油化工基礎(chǔ)原料供應(yīng)壓力,也將會(huì)成為必然趨勢(shì)。含氮芳香性雜環(huán)化合物(吡咯類(lèi)、吡啶類(lèi)和吲哚類(lèi)化合物)是一類(lèi)能夠在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品、工業(yè)等各行各業(yè)具有廣泛應(yīng)用前景的大宗和精細(xì)化學(xué)品。然而當(dāng)前生產(chǎn)這些含氮芳香性雜環(huán)化合物的原料都來(lái)自于不可再生的石化資源且具有不可持續(xù)性,還未有通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化的方法從可再生資源直接制備含氮芳香性雜環(huán)化合物的相關(guān)研究被報(bào)道。針對(duì)以上問(wèn)題,我們開(kāi)發(fā)出熱化學(xué)催化氨化的反應(yīng)方法,它可以在氨氣氛圍下選擇性地將生物質(zhì)基含氧化合物(呋喃、甘油、聚乳酸、纖維素等)轉(zhuǎn)化為吡咯類(lèi)、吲哚類(lèi)和吡啶堿類(lèi)等含氮芳香性雜環(huán)化合物,從而為生物質(zhì)基含氧化合物資源化利用和含氮芳香性雜環(huán)化合物的可持續(xù)生產(chǎn)提供一個(gè)新的思路。第1章.首先簡(jiǎn)要介紹生物質(zhì)資源和生物煉制,然后重點(diǎn)對(duì)本文反應(yīng)過(guò)程中所需要的原料生物質(zhì)基含氧化合物(生物質(zhì)基呋喃類(lèi)化合物、甘油、聚乳酸、以及纖維素等碳水化合物)、生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化的研究進(jìn)展、和含氮芳香性雜環(huán)化合物(吡咯類(lèi)、吡啶堿類(lèi)以及吲哚類(lèi))的用途研究進(jìn)展進(jìn)行詳細(xì)介紹。第2章.生物質(zhì)基呋喃化合物是一類(lèi)重要的生物質(zhì)含氧衍生物。本章節(jié)以呋喃作為模型物通過(guò)熱化學(xué)催化氨化的方法可以高效獲得吲哚類(lèi)化合物,并對(duì)可能影響反應(yīng)結(jié)果的影響因素(如催化劑、反應(yīng)溫度、重時(shí)空速等)進(jìn)行優(yōu)化,還通過(guò)理論計(jì)算和試驗(yàn)?zāi)M相結(jié)合的方法對(duì)從呋喃到吲哚類(lèi)化合物的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究。第3章.本章節(jié)通過(guò)熱化學(xué)催化氨化的方法可以高效轉(zhuǎn)化甘油制備吡啶堿類(lèi)化合物,并對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的可能因素、催化劑失活和甘油到吡啶堿的可能轉(zhuǎn)化路徑進(jìn)行系統(tǒng)性研究;此外在本章節(jié)中我們還合成了納米尺寸的HZSM-5分子篩催化劑并利用它進(jìn)行熱化學(xué)催化氨化甘油實(shí)驗(yàn)以提高吡啶堿的收率。第4章.介紹了采用熱化學(xué)催化氨化的方法催化轉(zhuǎn)化聚乳酸制備吡啶堿類(lèi)化合物,通過(guò)對(duì)催化劑種類(lèi)、用量、停留時(shí)間等因素的調(diào)控優(yōu)化吡啶堿類(lèi)化合物產(chǎn)率,并通過(guò)對(duì)聚乳酸熱解過(guò)程形成的中間體的熱化學(xué)催化氨化反應(yīng)研究推測(cè)聚乳酸到吡啶堿類(lèi)化合物的可能反應(yīng)路徑。第5章.根據(jù)前面幾章的研究基礎(chǔ),本章節(jié)主要介紹了通過(guò)熱化學(xué)催化氨化的方法以及對(duì)反應(yīng)方式、催化劑種類(lèi)、反應(yīng)溫度等因素進(jìn)行調(diào)控可以催化轉(zhuǎn)化纖維素選擇性地制備吡咯類(lèi),吲哚類(lèi)和吡啶堿類(lèi)等含氮芳香性雜環(huán)化合物,將反應(yīng)原料拓展到葡萄糖、木糖、殼聚糖、甘蔗渣等其他生物質(zhì)基含氧化合物;通過(guò)元素分析、X射線(xiàn)電子能譜等手段對(duì)反應(yīng)副產(chǎn)物焦炭進(jìn)行表征;并探討從碳水化合物到含氮芳香性雜環(huán)化合物的可能反應(yīng)路徑。第6章.總結(jié)和展望。本論文主要以熱化學(xué)催化氨化為研究手段,以不同的生物質(zhì)基含氧化合物為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)催化劑、反應(yīng)方式、反應(yīng)溫度、停留時(shí)間等因素的調(diào)控,從而可以選擇性的得到吡咯類(lèi)、吡啶堿類(lèi)和吲哚類(lèi)化合物并闡明可能的反應(yīng)機(jī)理,拓展了生物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)體系。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：O626

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1 李西安，李繼忠;芳香性及芳香性的判據(jù)[J];延安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年02期

2 曾凡芝;芳香性判據(jù)的研究進(jìn)展[J];柳州師專(zhuān)學(xué)報(bào);2003年04期

3 封繼康;;什么是“芳香性”?芳香性的定義、判據(jù)和無(wú)機(jī)芳香性化合物[J];分子科學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

4 李兆樓;;不同角度與層面上的物質(zhì)芳香性[J];濟(jì)寧師范專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào);2005年06期

5 嚴(yán)兢;宋寅;彭德高;李珉;;芳香性概念的新發(fā)展[J];大學(xué)化學(xué);2007年01期

6 呂仁慶;張妮娜;;全金屬芳香性研究進(jìn)展[J];德州學(xué)院學(xué)報(bào);2011年02期

7 孫玉善,劉華驥;關(guān)于芳香性的某些新判據(jù)[J];自然雜志;1982年11期

8 薛價(jià)猷;;何謂Y-芳香性[J];化學(xué)通報(bào);1983年11期

9 王毓蓉;;非環(huán)共軛體系芳香性[J];哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);1987年01期

10 劉沿;;芳香性—定義、判據(jù)及推廣[J];青海醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);1989年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 朱軍;;金屬有機(jī)化學(xué)中的三重態(tài)芳香性[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第15分會(huì)：理論化學(xué)方法和應(yīng)用[C];2014年

2 方文娟;劉春元;;基于Mo/S簇合物的非芳香性向芳香性過(guò)渡[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第08分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 郝希云;;B4平面環(huán)的半芳香性[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

4 李大枝;李思殿;;芳香性共軛雙鏈硼烯分子的幾何與電子結(jié)構(gòu)[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

5 陳強(qiáng);白慧;郭謹(jǐn)昌;苗常青;趙亞帆;李雋;呂海港;李思殿;;稠環(huán)芳香性硼烯 一類(lèi)新穎平面硼氫化合物[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

6 張敏;劉子忠;劉東升;葛湘巍;;C_6F_mH_(6-m)(m=1-6)結(jié)構(gòu)及芳香性的理論預(yù)測(cè)[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第14分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

7 李志儒;王芳芳;吳迪;陳巍;孫家鐘;;王冠型Li_3-N_3-Be原子團(tuán)簇的芳香性及大的NLO性質(zhì)[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第九屆全國(guó)量子化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨慶祝徐光憲教授從教六十年論文摘要集[C];2005年

8 張嚴(yán);李前樹(shù);;6π電子的平面四元環(huán)化合物N_2X_2(X=O,S,Se,Te)的芳香性理論研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第九屆全國(guó)量子化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨慶祝徐光憲教授從教六十年論文摘要集[C];2005年

9 張春梅;劉瑞婷;蔡瑞芳;翁林紅;陳珍霞;周錫庚;;不尋常的稀土胺基配合物與芳香性烯酮的連續(xù)加成反應(yīng)[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十三屆金屬有機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2004年

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1 彭ma;膜蛋白中芳香性氨基酸殘基作用的紅外光譜學(xué)研究[D];華東師范大學(xué);2016年

2 徐祿江;生物質(zhì)熱化學(xué)催化氨化制備含氮芳香性雜環(huán)的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

3 崔艷紅;金屬噻烯和碳籠的結(jié)構(gòu)、芳香性及光學(xué)性質(zhì)的量化研究[D];吉林大學(xué);2008年

4 李偉奇;含磷化合物的結(jié)構(gòu)和芳香性的理論研究[D];吉林大學(xué);2007年

5 劉子忠;單雙核三明治配合物的結(jié)構(gòu)、鍵能及芳香性的密度泛函研究[D];吉林大學(xué);2006年

6 魏巍;理論研究—共軛大環(huán)分子的磁學(xué)性質(zhì)及含噻吩的有機(jī)發(fā)光材料[D];吉林大學(xué);2013年

7 王子興;非苯芳香性共軛體系的設(shè)計(jì)、合成及性能研究與應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吐?tīng)枌O古麗·塔瓦爾;富勒烯C_(24)所有可能異構(gòu)體的芳香性和動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的研究[D];新疆大學(xué);2015年

2 李卓哲;惰性元素與硼、鈹小體系相互作用的理論研究[D];西南大學(xué);2016年

3 郭艷波;芳香性的新探針—環(huán)伸縮振動(dòng)拉曼光譜頻率[D];內(nèi)蒙古師范大學(xué);2016年

4 王蕾;平面雜環(huán)芳香族化合物芳香性的理論研究[D];江南大學(xué);2007年

5 王洪建;3n（n＝1，2）環(huán)類(lèi)分子的芳香性研究[D];江南大學(xué);2009年

6 梁?jiǎn)?一些無(wú)機(jī)團(tuán)簇的三維芳香性的理論研究[D];大連理工大學(xué);2005年

7 開(kāi)力比努爾·乃基米丁;有些單環(huán)化合物芳香性的研究[D];新疆大學(xué);2014年

8 任福德;單環(huán)硼氮化合物芳香性的理論研究[D];陜西師范大學(xué);2005年

9 任杰;理論研究分子誘導(dǎo)環(huán)流強(qiáng)度與路徑以討論卟啉及其衍生物的芳香性[D];吉林大學(xué);2015年

10 時(shí)圣剛;二元過(guò)渡金屬團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)、鍵能及芳香性的理論研究[D];吉林大學(xué);2007年

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