本文關(guān)鍵詞：NHPI催化下分子氧對(duì)仲醇及芳烴芐位氧化研究

  更多相關(guān)文章： N-羥基鄰苯二甲酰亞胺 仲醇 芐基型化合物 分子氧氧化

【摘要】：氧化反應(yīng)是重要的基本反應(yīng)之一。通過醇或烴類化合物的氧化可以制備醛、酮、羧酸等多種化合物。傳統(tǒng)的氧化方法往往使用金屬氧化劑,不僅用量大而且會(huì)生成有毒的副產(chǎn)物,對(duì)環(huán)境造成危害。因此,開發(fā)對(duì)環(huán)境友好的氧化劑是十分必要的。分子氧是一種清潔的氧化劑,副產(chǎn)物通常為水,不會(huì)影響環(huán)境。分子氧性質(zhì)比較穩(wěn)定,需要催化劑將其活化之后才能參與反應(yīng)。近些年,NHPI(N-羥基鄰苯二甲酰亞胺)被廣泛應(yīng)用于催化醇和烴類的分子氧氧化,但該類反應(yīng)通常需要使用鈷、錳等金屬鹽作為助催化劑,并且需要相對(duì)較高的溫度及氧氣壓力。因此,開發(fā)低毒、高效的助催化劑及探尋溫和的反應(yīng)條件成為目前研究的熱點(diǎn)問題。本論文研究了一種新的催化劑組合NHPI/Fe(NO3)3·9H2O用于仲醇和芐基型化合物的催化氧化,并從溶劑、催化劑種類、催化劑用量等方面進(jìn)行了探索和優(yōu)化。結(jié)果表明：以乙腈為溶劑,氧氣壓力為1 atm,溫度為25℃條件下,當(dāng)NHPI與Fe(NO3)3·9H2O用量分別為10 mo1%和5 mo1%時(shí),反應(yīng)48h之后,仲醇類模型底物α-苯乙醇轉(zhuǎn)化為苯乙酮的產(chǎn)率達(dá)92%。在上述條件下,16個(gè)仲醇類底物中有13個(gè)均能夠以中等偏上的收率生成相應(yīng)的酮(57-92%)。對(duì)于芳烴模型底物,當(dāng)NHPI與Fe(NO3)3·9H2O用量分別為10 mo1%和8 mo1%,二苯甲烷反應(yīng)40h之后,二苯甲酮的產(chǎn)率可達(dá)84%,在所拓展的15個(gè)芳烴類底物中,有11個(gè)均能夠以中等較高的收率生成相應(yīng)的酮(50-97%)。最后,本文還對(duì)該催化劑組合催化氧化仲醇及芳烴的機(jī)理進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】：N-羥基鄰苯二甲酰亞胺 仲醇 芐基型化合物 分子氧氧化
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R914
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 文獻(xiàn)綜述7-25
• 1.1 綠色化學(xué)及綠色氧化概述7-9
• 1.1.1 綠色化學(xué)7-8
• 1.1.2 綠色氧化8-9
• 1.2 醇催化氧化研究進(jìn)展9-13
• 1.2.1 醇在金屬催化劑作用下的催化氧化9-13
• 1.2.2 醇在非金屬催化劑作用下的催化氧化13
• 1.3 芳烴芐位氧化研究進(jìn)展13-15
• 1.3.1 金屬催化體系13-15
• 1.3.2 無金屬催化體系15
• 1.4 NHPI催化有機(jī)物氧化研究進(jìn)展15-23
• 1.4.1 NHPI/金屬鹽催化體系16-18
• 1.4.2 NHPI/非金屬催化體系18-23
• 1.5 NHPI催化有機(jī)物氧化機(jī)理23-25
• 第二章 NHPI催化仲醇氧化25-36
• 2.1 引言25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分25-26
• 2.2.1 儀器25-26
• 2.2.2 試劑26
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)操作26
• 2.3 結(jié)果與討論26-32
• 2.3.1 金屬鹽對(duì)反應(yīng)的影響26-27
• 2.3.2 溶劑對(duì)反應(yīng)的影響27-28
• 2.3.3 硝酸鐵和NHPI用量對(duì)反應(yīng)的影響28-29
• 2.3.4 底物拓展29-31
• 2.3.5 機(jī)理探究31-32
• 2.4 小結(jié)32
• 2.5 產(chǎn)物部分表征數(shù)據(jù)32-36
• 第三章 NHPI催化芳烴芐位氧化36-46
• 3.1 引言36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-37
• 3.2.1 儀器36
• 3.2.2 試劑36-37
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)操作37
• 3.3 結(jié)果與討論37-43
• 3.3.1 金屬鹽及溶劑對(duì)反應(yīng)的影響37-38
• 3.3.2 硝酸鐵和NHPI用量對(duì)反應(yīng)的影響38-39
• 3.3.3 底物拓展39-40
• 3.3.4 機(jī)理探究40-43
• 3.4 小結(jié)43
• 3.5 產(chǎn)物部分表征數(shù)據(jù)43-46
• 總結(jié)與展望46-47
• 參考文獻(xiàn)47-56
• 碩士期間論文發(fā)表情況56-57
• 致謝57-58
• 部分附圖58-73

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