负载型催化剂体系在芳环亲电取代反应中的应用研究

摘要

芳香氯化物是一类十分重要的有机化工中间体，在其制备过程中会有多种异构体的产生，其中有些异构体的应用价值并不高。调节芳环上的氯化选择性以达到目标氯化物的收率最大化具有重要的现实意义。
　　本论文通过合成新型的高分子负载催化剂并将其与助催化剂配合使用，调节氯化选择性，提高氯化产物的对邻比。
　　所做工作主要分为以下三部分:
　　(1)利用乙酰丙酮亚甲基的活性，制备含乙酰丙酮基团的高分子单体，聚合后形成高分子载体;通过载体上乙酰丙酮的螯合能力引入过渡金属并改善其路易斯酸强度，制备多种高分子负载金属催化剂。
　　(2)将多种高分子负载催化剂分别与助催化剂组合，用于氯苯和甲苯的氯化实验。实验结果表明:以高分子负载铁与有机硫组合作为催化剂时，反应2h，氯苯转化率33％，对二氯苯占80％，甲苯转化率为94％时，对氯甲苯含量为56％;同时对高分子负载铁催化剂进行了包覆修饰，并对修饰后的高分子负载铁催化剂进行了氯化条件的优化和循环套用的实验。
　　(3)根据实验结果对高分子负载铁催化剂的催化机理进行分析和探讨。
　　高分子负载催化剂在芳环选择性氯化反应中的应用研究尚属首次，不仅保证了反应的高转化率，而且提高了对位异构体的选择性，是一种有广阔应用前景的定向选择催化剂。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 高分子负载型催化剂简介

1．1．1 高分子负载型催化剂的分类和特点

1．1．2 高分子负载型催化剂的制备方法

1．1．3 高分子负载型催化剂的应用

1．2 氯苯、甲苯的选择性氯化简介

1．2．1 氯苯氯化产物的用途

1．2．2 氯苯选择性氯化工艺

1．2．3 甲苯氯化产物的用途

1．2．4 甲苯选择性氯化工艺

1．3 β-二酮类化合物研究进展

1．4 本论文研究的目的与意义

第二章 实验部分

2．1 主要试剂与仪器

2．2 催化剂的合成

2．2．1 乙酰丙酮金属盐的合成

2．2．2 高分子负载催化剂的合成

2．3 氯苯、甲苯的氯化实验

2．4 氯化产物气相色谱分析条件和数据处理

第三章 催化剂的表征及氯化实验分析

3．1 催化剂的表征

3．1．1 乙酰丙酮金属盐的熔点

3．1．2 单体3-(4-乙烯苄基)-2，4-戊二酮(VPD)的合成及氢谱图

3．1．3 包覆前、后的高分子微球的形貌特征

3．1．4 包覆后的复合高分子微球负载铁前后的红外图谱

3．1．5 包覆后的复合高分子微球负载铁前后的热重分析

3．1．6 包覆后的复合高分子微球负载铁离子含量的测定

3．2 氯化实验结果及分析

3．2．1 氯苯氯化实验结果及分析

3．2．2 甲苯氯化实验结果及分析

3．3 催化氯化反应机理分析

第四章 结论

4．1 结论

4．2 创新点

4．3 课题展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间的研究成果