高分子擔載2,4-二羥基苯乙酮型希夫堿的制備及其催化氧化性能研究.pdf

1、在環(huán)境問題和經(jīng)濟問題等多方面的壓力下,利用廉價且綠色環(huán)保的氧化劑如O2做氧化劑,實現(xiàn)溫和條件下選擇性催化氧化碳氫化合物符合綠色化學和環(huán)境友好的客觀要求,具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。本論文以O2為氧化劑,固載的希夫堿金屬配合物為催化劑,常壓條件下催化氧化小分子有機化合物-環(huán)己烯、異丙苯。論文主要包括以下五章內(nèi)容:
　　第一章:文獻綜述
　　介紹了希夫堿的研究概況及應用,主要對希夫堿在催化反應中的應用(催化氧化反應,催化環(huán)氧化

2、反應和催化烯烴聚合反應);分析化學中的應用;生物活性和功能材料中的應用等作一概述。
　　第二章:擔載苯乙酮希夫堿絡合物的制備及其催化氧化異丙苯
　　制備了氯甲基化聚苯乙烯(氯球)擔載2,4-二羥基苯乙酮縮鄰苯二胺型希夫堿金屬絡合物PS-DHA-DAB-M(M=Cu,Co,Ni,Mn),并用FT-IR,ICP,XPS進行了結(jié)構(gòu)表征。研究了常壓條件下分子氧對異丙苯的催化氧化行為,異丙苯的氧化反應發(fā)生在α-碳上,產(chǎn)物分別為異丙苯過

3、氧化氫(CHP)、2-苯基-2-丙醇(PP)。四種絡合物中,PS-DHA-DAB-Cu的催化活性最大,在383K,催化劑用量:異丙苯=5mg:2mL,反應8h后,底物轉(zhuǎn)化率可達41％,產(chǎn)物中CHP與PP的選擇性分別為76%、24%。
　　第三章:高分子擔載雙核希夫堿金屬配合物合成及其催化分子氧氧化環(huán)己烯
　　研究了以氯甲基化聚苯乙烯擔載2,4-二羥基苯乙酮縮1,3-二氨基-2-丙醇型雙核希夫堿(PS-DD-M,M=Cu,Co

4、,NiandMn)為催化劑,分子氧氧化環(huán)己烯,反應發(fā)生在烯丙基碳原子上,氧化產(chǎn)物為1,2-環(huán)氧環(huán)己烷(EXO)、2-環(huán)己烯-1-醇(-OH)、2-環(huán)己烯-1-酮(-C=O)、和2-環(huán)己烯-1-過氧化氫(-OOH)。四種金屬配合物催化劑對環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率順序為PS-DD-Cu>PS-DD-Mn>PS-DD-Co>PS-DD-Ni,轉(zhuǎn)化數(shù)為PS-DD-Ni>PS-DD-Mn>PS-DD-Co>PS-DD-Cu,在PS-DD-Cu/O2反應體系

5、下,最佳反應條件343K、催化劑:底物=2mg:2ml、10h,環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率為43%。同時探討了在PS-DD-Cu/O2反應體系下,催化氧化環(huán)己烯的反應機理。
　　第四章:高分子擔載三齒希夫堿金屬絡合物的合成及催化性能研究
　　制備了四種氯甲基化聚苯乙烯擔載的2,4-二羥基苯乙酮縮鄰氨基吡啶型希夫堿金屬絡合物PS-DA-M(M=Cu,Co,Ni,Mn),并用FT-IR,ICP,XPS和TG-DTA進行了結(jié)構(gòu)表征。研究了常壓

6、條件下分子氧對環(huán)己烯和異丙苯的催化氧化行為,結(jié)果發(fā)現(xiàn)PS-DA-Cu的反應活性最大,對環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率為51.9%,異丙苯的轉(zhuǎn)化率為62%。環(huán)己烯的氧化反應發(fā)生在烯丙基碳原子上,氧化產(chǎn)物為1,2-環(huán)氧環(huán)己烷(EXO)、2-環(huán)己烯-1-醇(-OH)、2-環(huán)己烯-1-酮(-C=O)、和2-環(huán)己烯-1-過氧化氫(-OOH),異丙苯的氧化產(chǎn)物為異丙苯過氧化氫(CHP)和2-苯基-2-丙醇(PP)。并探討了反應溫度、催化劑用量、和反應時間對催化氧化

7、性能的影響。
　　第五章:高分子擔載雙核對稱型希夫堿過渡金屬絡合物的制備及其催化氧化異丙苯
　　制備了氯甲基化聚苯乙烯(PS)擔載雙核對稱型希夫堿金屬絡合物PS-D-H2Lb-M(M=Cu,Co,Ni,Mn),采用FT-IR和TG-DTA進行了結(jié)構(gòu)表征,研究了常壓、無溶劑、無共還原劑條件下分子氧對異丙苯的催化氧化行為,其中PS-D-H2Lb-Cu的催化活性最大,氧化產(chǎn)物為2-苯基2-丙醇(PP)和異丙苯過氧化氫(CHP),異