殼聚糖負載金屬催化劑的制備及其催化性能研究.pdf

1、殼聚糖是一類多氨基、多羥基的天然生物高分子聚合物，其結構中含有大量氨基和羥基基團，這賦予了殼聚糖與過渡金屬離子優(yōu)異的配位螯合能力；此外殼聚糖分子中的氨基和羥基能夠還原過渡金屬離子，并對金屬納米粒子起到穩(wěn)定作用。作為優(yōu)良的催化劑載體，殼聚糖聚合物在水和一般的有機溶劑中溶解性均較差，這保證了殼聚糖金屬復合物在反應溶劑中的穩(wěn)定性，滿足了催化劑可回收再利用的要求，而且避免了貴重金屬的流失。
　　本文首先對殼聚糖的發(fā)展及現(xiàn)狀，多組分反應及重

2、要三組分反應合成炔丙基胺的發(fā)展，催化還原4-硝基苯酚的研究進展進行了較詳盡的文獻概述。通過文獻調研，發(fā)現(xiàn)應用殼聚糖為載體與金屬配位制備非均相催化劑已有文獻報道，但以殼聚糖負載Zn催化合成炔丙基胺類化合物和殼聚糖負載Au納米粒子催化還原4-硝基苯酚的研究卻并未報道。
　　本論文基于殼聚糖對過渡金屬離子良好的吸附螯合作用，制備了殼聚糖-Zn復合物，并將其應用于醛，炔，胺三組分反應中合成炔丙基胺。通過大量的實驗優(yōu)化反應條件，最終確定反應

3、條件為：催化劑8 mol％殼聚糖-Zn，苯甲醛（1.0 mmol），哌啶（1.2 mmol），苯乙炔（1.3 mmol），溶劑（甲苯3 mL），反應時間為14小時，并且反應條件溫和，未加入共催化劑。而該催化劑無論對于吸電子基團，給電子基團，有較大位阻的醛或是脂肪族的胺都有很高的普適性。作為優(yōu)異的非均相催化劑，殼聚糖-Zn通過活化C-H鍵催化醛，端炔，胺三組分反應并制得相應的炔丙基胺類化合物，而且得到令人滿意的產(chǎn)率（60%-90%）。

4、r>　　根據(jù)文獻制備了殼聚糖與Au的復合物用于催化還原4-硝基苯酚。由于殼聚糖分子本身具備的還原基團能夠還原固定Au納米粒子，這就避免了在反應中引入一些對環(huán)境產(chǎn)生危害的還原劑（如NaBH4等），并且殼聚糖自身還原基團能夠較溫和還原Au(Ⅲ)為Au(0)。通過對比實驗，發(fā)現(xiàn)殼聚糖依靠自身基團“溫和”還原制備的催化劑具有更高的催化活性。與早期報道的Au，Ag類催化劑還原4-硝基苯酚的結果對比，合成的殼聚糖-Au復合物降解4-硝基苯酚具有更高