氨基磺酰胺—钌(Ⅱ)络合物催化醛氢转移反应的研究

摘要

绿色化学具有重大的社会、环境和经济效益,它避免了化学的副作用,显现了人的能动性,它比环保意识要高一个层次。同时也体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用和产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。也是对传统化学及其工程实践的反思,传统化学向绿色化学的转变是化学从粗放型向集约型的转变。而以水与安全助剂或水做绿色的溶剂是绿色化学的重要的研究内容,具有广阔的工业应用前景。本论文旨在探究水/聚乙二醇和水相体系中氨基磺酰胺类配体对醛的氢转移反应的催化性能。本论文包括四个部分:
　　1、综述了在绿色化学的定义和研究内容,还有绿色溶剂的感念和研究内容,以及水作为反应溶剂的优点和不足;近几十年醛催化还原反应的进展,包括过渡金属类化合物催化醛的催化加氢反应,与过渡金属类化合物催化醛的催化氢转移反应。在以上催化还原反应中,主要是基于乙二胺的配体,并对这类配体在一定的条件下催化醛的氢转移反应的催化活性做了简单的介绍,同时还对个别催化剂的回收及循环利用进行了讨论。
　　2、研究了PEG/H2O混合体系中Ru-TsEN催化醛的氢转移反应,得到与常规有机溶剂中相当或更好的催化活性和化学选择性,通过最佳的混合萃取体系n-hexane/ether(v/v)萃取产物。结果表明,未经修饰的催化剂Ru-TsEN可以回收9次,在前6次回收反应中催化活性没有明显的下降。其中,在α,β-不饱和醛的催化氢化反应中,仅有少量肉桂醛中碳碳双键和羰基键均被还原,而碳碳双键和羰基键均被还原占还原总量的2.0％。所以PEG的水溶液是负载未经修饰的Ru-TsEN催化剂的一种有效的“载体”。
　　3、通过对配体TsEN结构的修饰,成功的合成了一类新型含季铵盐的水溶性氨基磺酰胺配体Ⅰ～Ⅴ,在水相中与[RuCl2(p-cymene)]2络合,以甲酸钠为氢源对醛的氢转移反应催化性能研究。取得了较好的催化效果,催化剂易于与反应混合物分离,并可重复使用5次。实验结果表明,不同类型芳香醛和α,β-不饱和醛的TH反应中,反应时间几乎都在4小时内完成。催化苯甲醛的氢转移反应1 h反应完全;在α,β-不饱和醛的催化氢化反应中,仅有少量肉桂醛的碳碳双键和羰基键均被还原,而碳碳双键和羰基键均被还原的量占总还原量的1.8%。
　　4、合成了一类基于乙二胺的新型含羧基的水溶性氨基磺酰胺配体Ⅵ,以水作溶剂,甲酸钠为氢源,考察了该类配体与[RuCl2(p-cymene)]2的络合物,对醛的氢转移反应催化性能研究。取得了较好的催化效果,催化剂易于与反应混合物分离,并可重复使用3次。实验结果表明,不同类型芳香醛和α,β-不饱和醛的TH反应,反应时间几乎都在4.5小时内完成。对催化苯甲醛氢转移反应取得了较好的催化效果;在α,β-不饱和醛的催化氢化反应中,羰基键均被还原,而碳碳不饱和双键和羰基均被还原的量占还原总量的2.3%。

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第1章 绪 论

1.1绿色化学

1.2芳香醛和α,β-不饱和醛的催化还原反应

1.3 本文的研究内容

参考文献

第2章 聚乙二醇/水介质中的氢化转移反应研究

2.1引言

2.2 配体合成路线

2.3 实验部分

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

参考文献

第三章 含季铵盐基团的水溶性氨基磺酰胺-钌(Ⅱ)配合物催化醛氢转移反应的研究

3.1引言

3.2配体合成路线

3.3实验部分

3.4结果与讨论

3.5本章小结

参考文献

第四章 含羧基水溶性氨基磺酰胺-钌(Ⅱ)配合物催化醛氢转移反应的研究

4.1引言

4.2配体合成路线

4.3 实验部分

4.4结果与讨论

4.5本章小结

参考文献

全文总结

致谢

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