多金屬氧簇化合物催化氧化反應(yīng)的研究.pdf

1、氧化反應(yīng)是有機合成領(lǐng)域重要的反應(yīng)類型之一，其產(chǎn)物在化學(xué)工業(yè)的各個分支都有廣泛的應(yīng)用。隨著綠色氧化技術(shù)的發(fā)展，研究和開發(fā)環(huán)境友好的氧化反應(yīng)催化劑尤其具有重要的意義。
　　本論文研究了以多金屬氧簇化合物為催化劑催化芳香族化合物的深度氧化降解、醇類的選擇性氧化及吡嗪衍生物氮氧化物的合成。具體研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　在室溫條件下，研究POM膠束催化劑催化濕空氣/氧氣氧化芳香族化合物的過程，制備的磷鉬釩雜多酸鹽能催化氧化有機污

2、染物降解成無毒無害的產(chǎn)物。芳香族化合物，包括芳烴、苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸及一些含氮化舍物以磷鉬釩雜多酸[(C16H33)N(CH3)3]3+xPVxMo12-xO40(x=1，2，3)作催化劑和表面活性劑進行氧化降解反應(yīng)。大多數(shù)實驗底物的降解率可達60％～96％。POM膠束催化劑的穩(wěn)定性好，在深度氧化降解反應(yīng)中重復(fù)使用六次而催化活性沒有明顯降低。
　　在本研究中，合成了多種雜多酸(POM)-金屬有機框架(MOF)，并應(yīng)用于催化醇類

3、的選擇性氧化。這類催化劑具有統(tǒng)一的大小和形態(tài)，使底物與催化劑之間接觸性良好。由于雜多酸(POM)被包裹在金屬有機框架(MOF)中確保了催化劑不會聚集。實驗中以溴化十六烷基三甲基銨(CTAB)的水溶液為溶劑，以雜多酸-金屬有機框架為催化劑催化醇類的選擇性氧化，不僅提高了反應(yīng)速率而且催化劑容易回收，實現(xiàn)了綠色氧化過程。
　　以磁性Fe3O4負載質(zhì)子化過氧鎢酸鹽為催化劑合成了2，6-二氨基-3，5-二硝基-1-氧吡嗪(LLM-105)的

4、中間體。在不用三氟乙酸的情況下，以雙氧水為氧化劑，將2，6-二甲氧基吡嗪，2，6-二氯吡嗪和2-氯-6-甲氧基吡嗪高效地氧化為其相應(yīng)的氮氧化物的LLM-105新型綠色合成路線。典型條件為:底物(10mmol)，CH3CN(30mL)，催化劑Fe3O4/CS/HWO(0.1g，～0.1mmol)，60℃分5次逐滴加入30％雙氧水(5mL)。反應(yīng)混合物溶液經(jīng)萃取和柱色譜法提純，得產(chǎn)物，收率一般為60～73％。使用高斯03量化計算程序?qū)ρ趸^