芳烴的氯甲基化和芐氯的氧化反應(yīng)研究.pdf

1、表面活性劑和相轉(zhuǎn)移催化劑作為兩種環(huán)境友好的催化劑，正在被人們認(rèn)識(shí)與接受，它們的水溶液可直接作為反應(yīng)溶劑，同目前廣泛使用的易揮發(fā)的有機(jī)溶劑相比有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。芳烴的氯甲基化和芐氯的氧化反應(yīng)是有機(jī)合成中兩類(lèi)極其重要而且應(yīng)用非常廣泛的反應(yīng)，本論文將表面活性劑和相轉(zhuǎn)移催化劑分別應(yīng)用于催化芳烴的氯甲基化和芐氯的氧化反應(yīng)，從兩個(gè)方面分別進(jìn)行了詳細(xì)的研究。 (1)膠束催化芳烴的氯甲基化：以異丙苯(IPB)為反應(yīng)底物，采用膠束催化法，考察了

2、表面活性劑的種類(lèi)、表面活性劑的濃度、反應(yīng)時(shí)間、氯甲基化試劑等因素對(duì)反應(yīng)的影響，優(yōu)化工藝，找到了提高轉(zhuǎn)化率和選擇性(包括單氯甲基化選擇性和對(duì)位產(chǎn)物的選擇性)的最佳工藝條件，實(shí)現(xiàn)了一系列芳烴化合物的氯甲基化，并研究了膠束催化氯甲基化反應(yīng)的機(jī)理。研究表明：膠束催化是實(shí)現(xiàn)芳烴(尤其是較活潑芳烴)的氯甲基化的有效方法，陽(yáng)離子表面活性劑，尤其是具有較長(zhǎng)碳鏈的陽(yáng)離子表面活性劑如十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的催化效果最好，在14倍CMC，n(異丙苯

3、):n(多聚甲醛):n(NaCl)=1:1.2:2，反應(yīng)溫度為80℃和反應(yīng)時(shí)間為4h的條件下異丙苯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到98.0％，單氯甲基化選擇性可達(dá)到97.5％，區(qū)域選擇性(para/ortho)比率為10.1:1。 (2)相轉(zhuǎn)移催化芐氯的氧化：在酸性條件下，采用相轉(zhuǎn)移催化法，以氯化芐為反應(yīng)底物，用硝酸鉀作為氧化試劑，優(yōu)化工藝，考察了各種因素對(duì)氧化反應(yīng)的影響。提高氯化芐轉(zhuǎn)化率和苯甲醛選擇性的最佳工藝條件為：n(氯化芐):n(KNO3