綠色介質(zhì)中Beckmann重排反應(yīng)催化體系的研究.pdf

1、酮肟在酸性催化劑作用下,發(fā)生分子重排反應(yīng),生成相應(yīng)的酰胺,這個(gè)反應(yīng)稱為Beckmann重排反應(yīng)。Beckmann重排反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)中重要反應(yīng)之一,通過(guò)該反應(yīng)中生成的酰胺或酰胺的水解產(chǎn)物測(cè)定原來(lái)酮肟的結(jié)構(gòu),也可以用此反應(yīng)較經(jīng)濟(jì)地合成一系列有機(jī)化合物。Beckmann重排反應(yīng)使用的催化劑通常是路易斯酸,這類催化劑由于其強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性、強(qiáng)腐蝕性、毒副性等因素,使得反應(yīng)操作復(fù)雜,后處理繁瑣,有的還產(chǎn)生大量副產(chǎn)物,甚至?xí)鸱磻?yīng)設(shè)備腐蝕、環(huán)境污

2、染和安全等問(wèn)題。在提倡原子經(jīng)濟(jì)和環(huán)境經(jīng)濟(jì)的今天,化學(xué)家們多年來(lái)一直試圖開(kāi)發(fā)一種綠色的反應(yīng)體系,故尋找新的綠色的Beckmann重排催化體系在當(dāng)前是一個(gè)十分主流的課題。本論文主要研究了綠色支載型催化劑PEG支載的磺酸(PEG-OSO3H)及環(huán)境相對(duì)友好的路易斯酸(PTSA、ClSO3H)催化體系來(lái)催化Beckmann重排反應(yīng)。這些催化體系不但反應(yīng)活性高,操作過(guò)程簡(jiǎn)單,且對(duì)環(huán)境污染小,催化劑及溶劑可以回收重復(fù)利用,是綠色催化反應(yīng)的新嘗試。本

3、文共分以下四章:第一章:首先對(duì)Beckmann重排反應(yīng)的歷史及反應(yīng)機(jī)理作了簡(jiǎn)單的介紹后,著重介紹了近幾年來(lái)用于Beckmann重排反應(yīng)的新型催化劑以及新方法,同時(shí)對(duì)近幾年來(lái)聚乙二醇作為綠色反應(yīng)介質(zhì)在有機(jī)反應(yīng)中的應(yīng)用做了簡(jiǎn)單的介紹。第二章:在回流攪拌的條件下,用PEG支載的磺酸催化一系列酮肟的Beckmann重排反應(yīng),反應(yīng)具有較高的產(chǎn)率,實(shí)驗(yàn)操作及后處理簡(jiǎn)單,催化劑易分離且可以回收利用,是一種比較理想的Beckmann重排反應(yīng)催化劑。在相

4、同的條件下,PEG支載的磺酸還可以催化醛肟脫水生成相應(yīng)的腈。第三章:利用PEG-400為溶劑,采用對(duì)甲苯磺酸為催化劑對(duì)一系列酮肟進(jìn)行Beckmann重排反應(yīng)的研究。在115℃的條件下,以PEG-400為溶劑,對(duì)甲苯磺酸能夠有效地催化酮肟生成相應(yīng)的酰胺。該反應(yīng)體系選擇性好,產(chǎn)物易分離,且對(duì)環(huán)境污染小。在相同的條件下,對(duì)甲苯磺酸還可以催化醛肟脫水生成相應(yīng)的腈。第四章:研究了PEG-400/氯磺酸體系催化Beckmann重排反應(yīng)。在110℃的