光催化合成芳香胺化合物及其反應行為研究.pdf

1、芳香胺化合物作為精細化學品在合成方面具有重要的理論意義和應用價值。本論文將非均相光催化反應技術(shù)應用于這一反應體系，設計和制備了負載型非金屬氮修飾的半導體材料，并對材料的表面組成、晶體結(jié)構(gòu)和光催化反應性能進行了系統(tǒng)的研究，建立了光催化還原芳香硝基物制芳胺的體系并作了進一步發(fā)展和創(chuàng)新，形成了催化性能好，易于分離產(chǎn)物并可回收催化劑的新催化體系，使光催化系統(tǒng)在有機合成方面得到廣泛的應用。
　　TiO2在有機合成中的應用一直倍受化學家的關(guān)注

2、，它在有機合成中的化學行為主要有以下三個方面:其一，TiO2利用其空穴進行的氧化反應;其二，TiO2利用其電子進行的還原反應;其三，TiO2充分利用電子空穴對在溶液中進行的降解反應。本論文對一些常見硝基化合物在光催化還原體系中的反應進行了較為系統(tǒng)的研究，以芳香族硝基化合物為反應底物，研究了它們在二氧化鈦存在的條件下，還原制備重要精細化工原料芳香胺化合物，并對其反應機理進行了初步的探討和研究。
　　采用溶膠-凝膠法方法，以尿素作為氮

3、源以鈦酸丁酯為前驅(qū)體在相近條件下制備了納米TiO2和N摻雜的TiO2，并通過紅外、電鏡以及粉末衍射圖譜進行了系統(tǒng)的比較研究。XRD及TEM測試結(jié)果顯示:溶膠-凝膠法制備方法簡單，且樣品為銳鈦礦相、顆粒均勻細小，并得到了粒徑在10nm左右的納米晶須狀N/TiO2顆粒，并以鄰硝基酚的水溶液的光催化降解為模型反應，對催化劑的光催化性能進行評價，結(jié)果表明N/TiO2性能最好。
　　設計光催化體系應用于還原鄰硝基酚來合成鄰氨基酚，首次在紫外

4、光照射下取得了較好催化效果。并對反應的影響因素以及反應動力學作了詳盡的討論，優(yōu)化了反應工藝。
　　在此基礎上催化體系應用到不同取代基芳胺的合成上，對一些含有鹵素，醛基，羧基，氨基等的取代硝基苯實現(xiàn)了硝基的單一選擇性還原，同時高產(chǎn)率地獲得了相應的芳胺。討論了取代基對以及空間位阻對產(chǎn)率的影響，這有望為制備各類芳香胺提供一條高效、高選擇性、適用面廣、環(huán)境友好、成本低的新合成方法。結(jié)合前人的研究，對新催化體系的還原機理進行了探討，初探了硝