NHPI類似物的合成及其在催化分子氧氧化中的應用.pdf

1、氧化是化學工業(yè)中非常重要的過程，通過氧化可以將烴類進行氧官能團化制得醇、醛、酮、羧酸等化合物，這些物質(zhì)是十分重要的化學中間體。在傳統(tǒng)的氧化工藝中，往往涉及大量化學氧化劑和過渡金屬鹽，這些物質(zhì)的使用會造成嚴重的環(huán)境問題。隨著環(huán)境問題日益受到關(guān)注，開發(fā)綠色的對環(huán)境友好的氧化過程變得更加緊迫。
　　 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，其作用下的氧化過程原子經(jīng)濟性高，副產(chǎn)物通常為無毒無害的水

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其進行活化才能完成后續(xù)的氧化。要實現(xiàn)綠色氧化，所選擇的催化劑也必須符合綠色化學的要求。NHPI體系被Ishii等人應用于烴類的分子氧氧化過程，取得很好的成效，某些體系已實現(xiàn)工業(yè)化。徐杰課題組更是開發(fā)出完全無金屬參與的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酸酐出發(fā)合成了對應的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)進行組合，分別催化乙苯的氧化，找出了較有優(yōu)勢的催化劑組合NHQI/Car-NHPI。該催化劑組合在沒有任何引發(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、反應時間、催化劑用量四個方面對NHQI/Car-NHPI催化乙苯分子氧氧化進行了詳細的研究，在優(yōu)化條件下，乙苯的轉(zhuǎn)化率可達65.7％，苯乙酮的選擇性達75.4％?？傮w而言，本論文找到了一個全新的無金屬、無引發(fā)劑參與