硼化合物、铝化合物催化剂的合成及对Baeyer-Villiger氧化反应催化性能研究

摘要

本论文由以下五章组成:
　　第一章文献综述
　　本章从三个方面综述了Baeyer-Villiger氧化反应的研究进展:(1)引言,简单介绍 Baeyer-Villiger氧化反应的发展历史、反应特点及其应用领域;(2)Baeyer-Villiger氧化反应的机理,阐述普遍被人们所接受的由 Criegee提出的Baeyer-Villiger氧化反应机理;(3) Baeyer-Villiger氧化反应的研究进展,分别介绍了氧化剂和催化剂的发展情况。在催化剂应用方面重点介绍了非均相催化剂在Baeyer-Villiger氧化反应中的应用。根据担载催化剂载体的不同,以无机高分子(分子筛、硅胶、粘土等)担载催化剂;以有机高分子(纤维素、壳聚糖、树脂等)担载催化剂及其它非均相催化剂(金属氧化物、金属络合物等)三方面分别进行了综述。
　　第二章:三氟化硼及硅胶负载物催化下酮类的Baeyer-Villiger氧化反应
　　本章考察了三氟化硼及硅胶负载催化下30％ H2O2对酮类的Baeyer- Villiger氧化反应。结果表明,两种催化剂都能在温和条件下催化酮类氧化得到相应的酯和内酯。小分子三氟化硼对2-金刚烷酮、环戊酮、2-甲基环己酮的催化氧化基本实现完全转化,产物内酯的选择性分别达到99%,99%和74%。其对链状的4-甲基-2-戊酮的氧化表现出较好的催化性能,相同条件下底物转化率和产物酯的选择性分别可达25%和99%。硅胶负载三氟化硼催化酮类Baeyer-Villiger氧化反应时,产物内酯的选择性很好,催化剂制备过程简单,并具有较好的重复使用性能。
　　第三章:坡缕石担载AlCl3催化下H2O2对酮类的Baeyer-Villiger氧化反应
　　坡缕石是一种层链状结构的含水镁铝硅酸盐晶体矿物,它具有独特的孔结构:在晶体内部,有二维连续的硅氧四面体片。坡缕石具有很大的比表面积、独特的间隙孔、对金属离子有可置换性和一定的稳定性。我们利用坡缕石自身独特的结构,合成了坡缕石担载的AlCl3催化剂,并考察了此体系对Baeyer-Villiger氧化反应的催化性能。利用红外光谱(FT/IR、X射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子发射光谱(ICP)对催化剂进行了表征。催化剂在温和条件下对2-金刚烷酮、环己酮、4-甲基环己酮和4-叔丁基环己酮表现出良好的催化性能。催化剂制备过程简单,重复使用性能较好。
　　第四章:蒙脱土担载AlCl3催化下酮的Baeyer-Villiger氧化反应
　　蒙脱土是由2个硅氧四面体夹1个铝氧八面体构成的层状硅酸盐矿物。由于四面体中心的4价阳离子Si和八面体中心的3价阳离子Al易被低价的阳离子取代,表面层带负电,因而层间具有良好的离子交换性能和吸附性能,我们利用蒙脱土这种结构和性质上的特点,合成了蒙脱土担载AlCl3催化剂,并考察了它对一些酮Baeyer-Villiger氧化反应的催化性能。利用红外光谱(FT/IR、电感耦合等离子发射光谱(ICP)、扫描电镜(SEM)对催化剂进行了表征。催化剂在温和条件下对2-金刚烷酮、环己酮、4-甲基环己酮和4-叔丁基环己酮表现出良好的催化性能。催化剂制备过程简单,重复使用性能较好。
　　第五章:AlBr3催化下H2O2对酮类的Baeyer-Villiger氧化反应
　　本章考察以AlBr3为催化剂,30% H2O2为氧化剂催化酮类的Baeyer-Villiger氧化反应。此外,还考察了溶剂、反应温度、催化剂用量、反应时间对催化剂催化活性及产物选择性的影响。结果表明,AlBr3作为一种均相催化剂,对酮的Baeyer-Villiger氧化反应有着较高的催化活性。此催化体系最大的优点是:催化剂AlBr3购买后不需要任何纯化就可以直接使用,避免了以往催化剂合成中的繁琐过程,而且氧化剂为低浓度的H2O2,使用时安全便利,反应副产物为水,对环境无污染,符合现代绿色化学的要求。

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第一章 文献综述Baeyer-villiger 催化氧化反应的研究进展

1引言

2 Baeyer-Villiger氧化反应的机理

3 Baeyer-Villiger氧化反应的研究进展

4 结束语

第二章 三氟化硼及其硅胶负载物催化下酮类的Baeyer-Villiger氧化反应

1引言

2 实验部分

3 结果与讨论

4 结论

第三章 坡缕石担载AlCl3催化下H2O2对酮的Baeyer-Villiger氧化反应

1 引言

2 实验部分

3 结果与讨论

4 结论

第四章 蒙脱土担载AlCl3催化下H2O2对酮的Baeyer-Villiger氧化反应

1 引言

2 实验部分

3 结果与讨论

4 结论

第五章 AlBr3催化下H2O2对酮类的Baeyer-Villiger氧化反应

1 引言

2 实验部分

3 结果与讨论

4 结论

参考文献

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