NHPI類似物的合成及其在催化分子氧氧化中的應(yīng)用.pdf

1、氧化是化學(xué)工業(yè)中非常重要的過(guò)程，通過(guò)氧化可以將烴類進(jìn)行氧官能團(tuán)化制得醇、醛、酮、羧酸等化合物，這些物質(zhì)是十分重要的化學(xué)中間體。在傳統(tǒng)的氧化工藝中，往往涉及大量化學(xué)氧化劑和過(guò)渡金屬鹽，這些物質(zhì)的使用會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。隨著環(huán)境問(wèn)題日益受到關(guān)注，開(kāi)發(fā)綠色的對(duì)環(huán)境友好的氧化過(guò)程變得更加緊迫。
　　 綠色氧化必須選擇綠色氧化劑，清潔的分子氧是最好的選擇。分子氧是一種可再生的資源，其作用下的氧化過(guò)程原子經(jīng)濟(jì)性高，副產(chǎn)物通常為無(wú)毒無(wú)害的水

2、。分子氧在通常情況下是比較穩(wěn)定的，需要合適的催化劑對(duì)其進(jìn)行活化才能完成后續(xù)的氧化。要實(shí)現(xiàn)綠色氧化，所選擇的催化劑也必須符合綠色化學(xué)的要求。NHPI體系被Ishii等人應(yīng)用于烴類的分子氧氧化過(guò)程，取得很好的成效，某些體系已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。徐杰課題組更是開(kāi)發(fā)出完全無(wú)金屬參與的NHPI催化體系，能夠高選擇性的催化芐位的氧化。
　　 本論文從不同的有機(jī)酸酐出發(fā)合成了對(duì)應(yīng)的NHPI類似物。這些物質(zhì)被用于催化乙苯的分子氧氧化。從乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯

3、乙酮的選擇性兩方面出發(fā)比較這些物質(zhì)的催化能力。將這些物質(zhì)進(jìn)行組合，分別催化乙苯的氧化，找出了較有優(yōu)勢(shì)的催化劑組合NHQI/Car-NHPI。該催化劑組合在沒(méi)有任何引發(fā)劑參與的情況下即可催化乙苯的分子氧氧化。本論文從溶劑、溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量四個(gè)方面對(duì)NHQI/Car-NHPI催化乙苯分子氧氧化進(jìn)行了詳細(xì)的研究，在優(yōu)化條件下，乙苯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)65.7％，苯乙酮的選擇性達(dá)75.4％?？傮w而言，本論文找到了一個(gè)全新的無(wú)金屬、無(wú)引發(fā)劑參與