四種N-羥基-9,10-蒽醌-2,3-二酰亞胺化合物的合成研究.pdf

1、烴類(lèi)化合物的氧化反應(yīng)是重要的有機(jī)化工過(guò)程。研究新型催化劑，促進(jìn)催化氧化過(guò)程更加清潔環(huán)保，一直是一個(gè)挑戰(zhàn)性課題。
　　N-羥基鄰苯二甲酰亞胺(NHPI)作為小分子催化劑，可以催化分子氧與一系列烴類(lèi)的反應(yīng)，具有溫和、高效等特點(diǎn)，因此備受關(guān)注。已有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向其中加入金屬或非金屬助催化劑后可大大提高NHPI催化劑活性。在非金屬類(lèi)助催化劑中，(取代)蒽醌(AQ)因其克服了金屬助催化劑的使用而別具特點(diǎn)。但是， NHPI/AQ催化體系仍為雙

2、組份體系。
　　本課題主要研究單組份催化體系，設(shè)計(jì)、合成一類(lèi)既包含蒽醌中的醌羰基結(jié)構(gòu)又含有NHPI中的N-OH雙酰亞胺結(jié)構(gòu)的雙功能分子，該新型結(jié)構(gòu)分子可以通過(guò)分子內(nèi)單電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生氮氧自由基，用于催化烴類(lèi)的氧化反應(yīng)，從而達(dá)到簡(jiǎn)化反應(yīng)體系的目的。
　　在本論文中，我們主要設(shè)計(jì)合成了 N-羥基-5,6,7,8-四氯-9,10-蒽醌-2,3-二酰亞胺(N-hydroxy-5,6,7,8,-tetrachloro-9,10-anth

3、raquinone-2,3-dicarboximide,簡(jiǎn)稱(chēng)NHTCADI)、N-羥基-5,8-二氯-9,10-蒽醌-2,3-二酰亞胺(N-hydroxy-5,8-dichloro-9,10-anthraquinone-2,3-dicarboximide,簡(jiǎn)稱(chēng) NHDCADI)、N-羥基-5-羥基-8-氯-9,10-蒽醌-2,3-二酰亞胺(N-hydroxy-5-hydroxy-8-chloro-9,10-anthraquinone-2

4、,3-dicarboximide，簡(jiǎn)稱(chēng) NHHCADI)和 N-羥基-5,8-二羥基-9,10-蒽醌-2,3-二酰亞胺(N-hydroxy-5,8-dihydroxy-9,10-anthraquinone-2,3-dicarboximide,簡(jiǎn)稱(chēng)NHDHADI)四種催化劑。
　　四種催化劑的合成，分別以1,2,3,4-四氯苯、對(duì)二氯苯、對(duì)氯苯酚、對(duì)苯二酚為原料，經(jīng)過(guò)與均苯四甲酸酐(PMDA)的付克?；?、濃硫酸環(huán)合、成酰氯、酰亞胺

5、化等反應(yīng)，最終合成對(duì)應(yīng)的目標(biāo)分子，經(jīng)核磁確定其結(jié)構(gòu)，總收率分別為17％(NHTCADI）、16%(NHDCADI)、12%(NHHCADI)、2%(NHHCADI)。
　　以乙苯氧化反應(yīng)為模板反應(yīng)，初步測(cè)試NHTCADI、NHDCADI和NHHCADI三種催化劑的催化活性。在乙腈中，110℃,2 mol%催化劑,0.4 MPa氧壓的條件下反應(yīng)10 h，乙苯轉(zhuǎn)化率分別為19%(NHTCADI)、22%(NHDCADI)和20%(NH