SiO2、PAM及尼龍66固載鉑催化劑的制備及其催化硅氫加成反應(yīng)的研究.pdf

1、硅氫加成反應(yīng)是指含氫硅烷的Si-H鍵向不飽和化合物中的多重鍵進(jìn)行加成的一類反應(yīng)，在有機(jī)合成與聚合物化學(xué)中具有非常重要的作用，是合成有機(jī)硅化合物的一種有效的方法。氯鉑酸是硅氫加成反應(yīng)中常見的催化劑，但是由于其為均相反應(yīng)體系，反應(yīng)結(jié)束后催化劑殘留在產(chǎn)物中，不僅分離困難，影響產(chǎn)物的質(zhì)量，還會(huì)造成貴金屬鉑的浪費(fèi)，因此氯鉑酸在硅氫加成反應(yīng)中的使用受到了一定的限制。為了解決這一問題，本文進(jìn)行了固載鉑催化劑的研究，分別以廉價(jià)易得的無機(jī)氧化物SiO2、

2、有機(jī)高聚物聚丙烯酰胺以及尼龍66為載體，采用簡單易行的方法制備固載鉑催化劑，并將其用于硅氫加成反應(yīng)考察催化活性。主要研究結(jié)果如下：
　　1.以大顆粒硅膠為載體，將殼聚糖包覆到硅膠表面，利用殼聚糖中氮、氧原子對鉑原子的配位作用，制備硅膠負(fù)載殼聚糖絡(luò)合鉑催化劑，并進(jìn)行了IR和SEM表征。用于催化苯乙烯與三乙氧基硅烷的硅氫加成反應(yīng)，考察了載體粒度、反應(yīng)溫度、催化劑用量和加料順序等因素對苯乙烯轉(zhuǎn)化率的影響，優(yōu)化了反應(yīng)條件。結(jié)果表明，以粒徑

3、3mm硅膠為載體，反應(yīng)溫度為60℃，催化劑用量0.041％，反應(yīng)6.0h，苯乙烯的轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.5%。該催化劑經(jīng)過簡單過濾分離后，重復(fù)使用3次無明顯失活。且催化劑性能穩(wěn)定，放置6個(gè)月后仍具有很高的催化活性。
　　2.將氯鉑酸溶于聚丙烯酰胺（PAM）水溶液中，得到橙紅色溶膠狀催化劑，粘附在粒徑3mm硅膠表面，制備出PAM膜包覆鉑催化劑，并進(jìn)行了IR和SEM表征。用于催化苯乙烯與三乙氧基硅烷的硅氫加成反應(yīng)，考察了反應(yīng)溫度、催化劑用量

4、和加料順序等因素對苯乙烯轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果表明該催化劑活性與經(jīng)典的均相反應(yīng)Speier催化劑活性相當(dāng)，催化反應(yīng)為60℃，催化劑用量為0.017%時(shí)達(dá)到最佳催化效果，與Speier催化劑相比降低了鉑用量。催化劑重復(fù)使用3次無明顯失活，且催化劑性能穩(wěn)定，放置5個(gè)月仍保持很高的催化活性。
　　3.以性能穩(wěn)定的尼龍66纖維為載體，通過簡單的乙醇還原方法，利用尼龍66分子中酰胺基團(tuán)的氧原子與鉑進(jìn)行配位，制備出尼龍66固載鉑催化劑，并進(jìn)行了S

5、EM和EDS表征。將催化劑用于催化苯乙烯與三乙氧基硅烷的硅氫加成反應(yīng)，考察了催化劑中鉑負(fù)載量、反應(yīng)溫度、催化劑用量、加料順序等因素對苯乙烯轉(zhuǎn)化率的影響，優(yōu)化了反應(yīng)條件。結(jié)果表明，尼龍66-Pt催化劑中鉑最佳負(fù)載量為2.7×10-5mol/g，此負(fù)載量可以使活性組分得到合理的利用，避免了貴金屬鉑的浪費(fèi)。催化劑具有較高的催化活性，反應(yīng)溫度為90℃，催化劑用量為0.019%時(shí)達(dá)到最佳催化效果，與Speier催化劑相比降低了鉑用量。催化劑重復(fù)使