PVP负载双金属催化剂催化氢转移有机卤化物脱卤的研究

摘要

该文制备了14种PVP负载不同的含Pd双金属催化剂,以甲酸钠为氢源,对氯苯乙酮为底物,考察了不同双金属催化剂催化脱氯反应的催化性能.发现PVP-PdCl<,2>-CdCl<,2>双金属催化剂催化芳香氯化物脱氯具有显著的催化活性和选择性,而且反应条件温和,操作安全、简便.考察了Pd/Cd摩尔比、催化剂用量、不同氢源、甲酸钠用量、反应时间、反应温度、反应体系中水含量及加入NaOAc用量等因素对脱卤反应的影响.选择了十八种不同有机卤化物如氯苯、溴苯、对氯苯乙酮、氯代正丁烷、氯乙酸乙酯等进行催化氢转移脱卤反应,反应产物经柱层析分离后,用GC、IR、<'1>HNMR、MS等手段证实了产物和部分副产物的结构.研究了反应物结构效应如取代基性质、取代基位置和不同卤原子取代时对脱卤反应的影响.研究了PVP-PdCl<,2>-CdCl<,2>双金属催化剂中Cd金属的主要存在状戊对脱卤反应的影响,研究了锌副族元素分别与Pd金属组成的双金属催化剂的催化活性规律,并对催化剂进行了IR、TEM表征,首次探讨了PVP-PdCl<,2>-CdCl<,2>催化氢转移有机卤化物脱卤反应可能的协作用机理.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1前言

§1.2立题依据及主要工作

第二章实验部分

§2.1仪器与药品

2.1.1仪器

2.1.2药品

§2.2实验

2.2.1 PVP负载双金属催化剂的制备

2.2.2催化剂表征

2.2.3脱卤反应活性评价

2.2.4产物的分析、分离、纯化、结构确定

第三章实验结果与讨论

§3.1双金属催化剂的催化性能及筛选

§3.2反应条件对PVP-PdCl2-CdCl2催化氢转移对氯苯乙酮脱氯反应的影响

3.2.1 Pd/Cd金属摩尔比对催化活性的影响

3.2.2催化剂PVP-PdCl2-CdCl2用量对脱卤反应的影响

3.2.3不同氢源对脱氯反应的影响

3.2.4氢转移试剂甲酸钠用量对脱氯反应的影响

3.2.5反应时间对脱氯反应的影响

3.2.6反应温度对脱氯反应的影响

3.2.7反应体系中水含量对脱氯反应的影响

3.2.8 NaOAc作为碱时，其用量对催化活性的影响

§3.3PVP-PdC12-CdCl2重复使用次数与催化效能的关系

§3.4 PVP-PdCl2-CdCl2催化氢转移有机卤化物脱卤反应中，底物结构对脱卤反应的影响

3.4.1 PVP负载双金属与负载单金属催化剂催化活性比较

3.4.2 PVP负载双金属与负载单金属催化剂催化选择性比较

3.4.3双金属催化剂对不同卤化物脱卤选择性影响

3.4.4取代基性质对脱卤反应的影响

3.4.5取代基位置对脱卤反应的影响

3.4.6脂肪族卤化物的氢转移脱卤作用

§3.5 PVP-PdCl2-CdCl2催化氢转移有机卤化物还原脱卤的反应机理探讨

3.5.1双金属催化剂中Cd的主要存在状态对脱卤反应的影响

3.5.2 PVP负载双金属或单金属的IR表征

3.5.3负载双金属或单金属在PVP上分布及形貌的TEM表征

3.5.4双金属催化脱卤协同机理图示

3.5.5锌副族元素-Pd双金属催化剂催化脱卤协同作用机理佐证

第四章结论

附录

参考文献

各种反应副产物波谱图

各种反应副产物波谱图

致谢