新型環(huán)境友好催化劑催化水解、酯化以及Fries重排反應(yīng).pdf

1、環(huán)境友好化學(xué)過(guò)程是當(dāng)前化學(xué)研究和發(fā)展的重要部分。微波作為一種有效的熱源正廣泛應(yīng)用于化學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，尤其在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域。通常在傳統(tǒng)加熱條件下需要較長(zhǎng)回流時(shí)間才能完成的反應(yīng)，在微波促進(jìn)下能夠方便、快速地完成。與傳統(tǒng)法相比，微波輻射下的有機(jī)反應(yīng)通常具有反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)率高、產(chǎn)品純度高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因此，微波輻射應(yīng)用于活化有機(jī)反應(yīng)前景廣闊。羧酸酯類(lèi)化合物的應(yīng)用十分廣泛，如，各種羧酸酯類(lèi)化合物可以用于塑料、溶劑、表面活性劑、化學(xué)品和中間體的生產(chǎn)

2、中或者是材料中的香料或呈香物質(zhì)。不僅如此，許多酯類(lèi)衍生物在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值，在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)等方面也具有良好的應(yīng)用前景。因此致力于酯類(lèi)化合物及其衍生物的研究，有著重大的經(jīng)濟(jì)意義。傳統(tǒng)上酯化、水解以及Fries重排反應(yīng)是用液體酸做催化劑，其特點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)率低，催化劑難以分離，操作復(fù)雜，而且容易造成環(huán)境污染。為了避免傳統(tǒng)催化劑難以分離，腐蝕環(huán)境，污染環(huán)境等問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)合成了支載型催化劑SiO2-OSO3H和HClO4/SiO2。利用S

3、iO2-OSO3H作為一種環(huán)境友好型催化劑催化羧酸酯的水解及其合成，得到了很好的效果。另外，我們也利用HClO4/SiO2作為一種環(huán)境友好催化劑催化酚類(lèi)化合物和乙酸酐的“一鍋法”Fries重排反應(yīng)和羧酸酯的水解，也得到了較好的效果。其反應(yīng)產(chǎn)率高，反應(yīng)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，并且這種支載型催化劑沒(méi)有腐蝕性，不污染環(huán)境，可以回收重復(fù)利用，是綠色的催化劑。本眼前分為五個(gè)部分：
　　 第一章：緒論在簡(jiǎn)單介紹了羧酸酯水解、酯化反應(yīng)、以及Frie

4、s 重排反應(yīng)在合成中重要性的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了當(dāng)前水解、酯化和Fries 重排反應(yīng)在有機(jī)合成及化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展，主要是通過(guò)研究新的催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
　　 第二章：微波輻射下硅膠支載硫酸催化羧酸酯的水解在微波輻射下，用硅膠支載硫酸來(lái)催化羧酸酯的水解反應(yīng)，反應(yīng)具有較高的轉(zhuǎn)化率和選擇性，實(shí)驗(yàn)操作及后處理簡(jiǎn)單，催化劑易分離且可以回收利用，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中對(duì)環(huán)境影響較小，是一種可供選擇的比較理想的酯水解反應(yīng)的催化劑。采用微波技術(shù)，縮短了

5、反應(yīng)時(shí)間，提高了產(chǎn)物的選擇性。
　　 第三章：無(wú)溶劑微波輻射條件下硅膠支載硫酸催化合成羧酸酯以價(jià)格便宜、容易制備且對(duì)環(huán)境友好的催化劑SiO2-OSO3H代替?zhèn)鹘y(tǒng)的酸作為催化劑，研究了無(wú)溶劑微波輻射條件下羧酸酯的合成反應(yīng)。與傳統(tǒng)的催化劑相比，這種催化劑最大的特點(diǎn)就是能夠大大地縮短羧酸酯合成的反應(yīng)時(shí)間，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)品后處理容易，產(chǎn)率較高，同時(shí)催化劑能夠回收再利用且不污染環(huán)境等特點(diǎn)。采用微波技術(shù)，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了產(chǎn)物的選擇性。<

6、br>　　 第四章：硅膠支載的高氯酸催化“一鍋法”合成羥基芳香酮類(lèi)化合物以價(jià)格便宜、容易制備、有效且對(duì)環(huán)境友好的催化劑HClO4/SiO2 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的酸作為催化劑，研究了酚類(lèi)和乙酸酐“一鍋法”酯化和Fries 重排合成羥基芳香酮類(lèi)化合物的反應(yīng)。在水溶液、微波輻射條件下，3mmol％的催化劑HClO4-SiO2 可以很容易的將各種酚轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的羥基苯乙酮。與傳統(tǒng)的催化劑相比，這種催化劑最大的特點(diǎn)就是能夠大大地縮短反應(yīng)的時(shí)間，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)