微波促進雜多酸催化精細有機化學(xué)品合成的應(yīng)用研究.pdf

1、微波技術(shù)是二十世紀八十年代興起的一項有機合成新技術(shù)，與常規(guī)加熱方法相比，具有反應(yīng)體系受熱均勻，增加分子間的碰撞幾率，縮短反應(yīng)時間，提高反應(yīng)收率等特點。雜多酸環(huán)境友好，并具有低溫高活性、熱穩(wěn)定性好以及獨特的“假液相”行為、多功能（酸、氧化、光電催化）等優(yōu)點，從而在催化研究領(lǐng)域中受到研究者們的廣泛重視。利用微波技術(shù)促進雜多酸催化合成精細有機化學(xué)品，文獻報道較少（只是最近幾年才有少量文獻報道）。本文對微波促進雜多酸催化合成精細有機化學(xué)品進行了

2、研究。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴微波促進雜多酸催化劑催化縮羰基化反應(yīng)研究
　　 ①研究了在微波輻射條件下活性炭負載雜多酸催化合成季戊四醇單縮醛（酮）、雙縮醛（酮）以及不同醛（酮）的季戊四醇二縮醛（酮）反應(yīng)，合成了34種季戊四醇縮醛（酮），其中有2種季戊四醇單縮醛、5種季戊四醇雙縮醛和10種不同醛（酮）的季戊四醇二縮醛（酮）屬首次報道的新化合物，并進行了IR、1HNRM和元素分析表征。結(jié)果表明：活性炭負載雜多酸對季戊四醇縮醛

3、（酮）的合成具有催化活性高、催化劑用量少、產(chǎn)率高、催化劑可重復(fù)使用、不腐蝕設(shè)備等優(yōu)點，同時利用微波技術(shù)可極大地加快反應(yīng)速率，與常規(guī)加熱法相比，微波法普遍要快30～600倍以上，且不用或少用溶劑，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。②研究了含1,3-二噁烷環(huán)的雙磺酸鹽的可裂解表面活性劑的微波合成及臨界膠束濃度（CMC）測定和酸性條件下的水解作用、微波促進雜多酸催化合成乙酰乙酸乙酯縮酮的反應(yīng)。以活性炭負載磷鎢酸作催化劑，利用微波輻射技術(shù)合成乙酰乙酸乙酯

4、乙二醇縮酮，比常規(guī)加熱法要快20倍以上，催化劑用量減少，且不用溶劑。
　　 ⑵微波輻射雜多酸催化劑催化酯化反應(yīng)研究
　　 研究了微波輻射超穩(wěn)Y沸石負載硅鎢酸催化合成肉桂酸β-苯乙酯和苯乙酸β-苯乙酯，微波輻射活性炭負載磷鎢酸催化合成苯乙酸β-苯乙酯以及微波輻射SiO2負載磷鎢酸催化合成丙酸芐酯。結(jié)果表明：以HSW/USY和HPW/C為催化劑，將微波技術(shù)應(yīng)用于肉桂酸與β-苯乙醇和苯乙酸與β-苯乙醇的酯化反應(yīng)，反應(yīng)時間短，酸

5、醇比小，酯化率高，操作簡便，不用溶劑，有利于環(huán)境保護，催化劑可重復(fù)使用。同樣，微波輻射對SiO2負載磷鎢酸催化劑催化合成丙酸芐酯具有顯著的促進作用，與傳統(tǒng)加熱方法相比，反應(yīng)速率提高45倍，酯化收率提高7.1％，帶水劑用量減少50.0％，催化劑可重復(fù)使用。
　　 ⑶微波促進雜多酸及SnCl4催化α-蒎烯異構(gòu)化反應(yīng)研究
　　 研究了微波促進雜多酸及SnCl4催化α-蒎烯異構(gòu)化反應(yīng)，研究表明：微波輻射對活性炭負載磷鎢酸和SnC

6、l4催化α-蒎烯異構(gòu)化反應(yīng)具有很大的促進作用。催化劑負載量增大、催化劑用量增加、微波輻射功率增大和輻射時間延長都能增加反應(yīng)速率和提高轉(zhuǎn)化率，同時，對各產(chǎn)物的選擇性也會產(chǎn)生影響。兩種催化劑催化α-蒎烯異構(gòu)化反應(yīng)的溶劑化效應(yīng)十分顯著，溶劑的極性越大，反應(yīng)速率越快。
　　 ⑷微波促進活性炭負載磷鎢酸催化環(huán)己醇脫水制環(huán)己烯研究
　　 利用微波輻射技術(shù)，以活性炭負載磷鎢酸為催化劑催化環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯，優(yōu)于硫酸法，有廣泛的工業(yè)應(yīng)

7、用前景。本次研究確定其最佳反應(yīng)條件是：20mL環(huán)己醇，加入3g負載量為25.4％的活性炭負載磷鎢酸催化劑，微波輻射功率為600W，輻射時間為6min，收率達84.3％，催化劑可重復(fù)使用。
　　 ⑸微波輻射磷鎢酸催化合成β-萘甲醚研究
　　 利用微波輻射技術(shù)促進磷鎢酸催化合成β-萘甲醚，反應(yīng)時間短、操作簡單、節(jié)約能源，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景。微波輻射磷鎢酸催化合成β-萘甲醚，適宜的反應(yīng)條件是：磷鎢酸催化劑0.25g、β-萘

8、酚/甲醇摩爾比為1/4、微波輸出功率600 W、輻射時間6 min、β-萘甲醚產(chǎn)率達81.2％。
　　 ⑹微波促進磷鉬釩雜多酸催化H2O2氧化蒽制備蒽醌
　　 制備出三種Keggin型結(jié)構(gòu)的鉬釩磷雜多酸，用IR、XRD等手段對其進行結(jié)構(gòu)物相分析，采用常規(guī)加熱和微波輻射法將其應(yīng)用于催化H2O2氧化蒽合成蒽醌反應(yīng)中，并對反應(yīng)條件進行了考察。結(jié)果表明：磷鉬釩雜多酸對H2O2氧化蒽制備蒽醌具有很好的催化活性。此法條件溫和，操作簡