聚4—乙烯基吡啶载体铬氧化剂的研究与应用

摘要

醇氧化成醛、酮是一个很早就为人熟知的有机反应，由于在合成中应用广泛，人们在此领域进行了深入的研究，研制出不少有效的氧化试剂。为了改进反应的合成工艺，提高试剂的稳定性和安全性，特别是满足环保和节能的需要，我们进行了环保型的聚合物载体氧化剂的研究。 在本论文中，以4—甲基吡啶为原料合成了4—乙烯基吡啶并对产物进行了表征。探讨了4-(β-羟乙基)吡啶合成中反应原料比、催化剂种类及其用量、加料方式等因素对产率的影响及其动力学研究，并且首次使用聚苯乙烯磺酸树脂作为催化剂合成4-(β-羟乙基)吡啶，对其催化作用进行了初步的研究；对4-(β-羟乙基)吡啶的脱水条件进行了探索。 通过悬浮聚合的方法，合成了一系列不同交联度的聚(4—乙烯吡啶)树脂，对反应机理及悬浮聚合过程中反应温度、搅拌速度、水油比、分散剂和用量、引发剂用量等影响因素进行了探讨。通过红外光谱对合成的树脂作了表征。 对聚(4—乙烯基吡啶)氧化剂(Cr)的应用进行了概述，合成了铬(Ⅵ)高分子载体氧化剂(PVPDC和PVPCC)，并且对其氧化剂交换量进行了测定。产物通过红外光谱得到了确认。以合成的氧化剂氧化了几种有代表性的醇并取得了较高的产率，对两种氧化剂的氧化能力和氧化条件进行了研究。通过可操作性和再生效果两方面对聚(4—乙烯基吡啶)氧化剂(Cr)的再生、循环使用进行了研究，摸索出一条比较经济高效的再生方法。

目录

前言

第一章综述

第一节功能高分子材料的研究与发展

1.1功能高分子化学的定义

1.2功能高分子材料的结构与性能关系

第二节反应型功能高分子材料

2.1反应型功能高分子材料

2.2反应型功能高分子材料的特点

2.3发展高分子化学试剂和高分子催化剂的目的

2.4高分子化学反应试剂

2.5高分子化学反应试剂的分类

第三节聚合物载体氧化剂

3.1过酸类聚合物氧化剂

3.2聚合物载体铬氧化剂

3.3甲硫基聚苯乙烯树脂

3.4聚合物高价碘试剂

3.5聚合物电化学氧化剂

第四节氧化醇至醛、酮的试剂的发展

4.1过滤金属氧化剂

4.2N-溴代丁二酰亚胺或有关的化合物

4.3二甲亚砜（DMSO）和亲电性分子

4.4欧芬脑尔（Oppcnauer)氧化法

4.5氧、臭氧和过氧化物

4.6催化脱氢法

第五节论文选题的目的和意义

5.1聚合物载体铬氧化剂的优点

5.2论文的主要工作

参考文献

第二章4-乙烯基吡啶的合成

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1主要试剂和原料

2.2.2实验仪器

2.2.3实验步骤

2.3讨论

2.3.1常压催化合成4-（β-羟乙基）吡啶的影响因素

2.3.2脱水反应条件对4-乙烯基吡啶产率的影响

2.4产品分析

2.4.14-（β-羟乙基）吡啶的表征

2.4.24-乙烯基吡啶的表征

2.5小结

参考文献

第三章悬浮聚合法合成交联聚（4-乙烯基吡啶）

3.1交联聚（4-乙烯基吡啶）树脂（PVP）的合成路线

3.2交联聚（4-乙烯基吡啶）树脂（PVP）功能与应用

3.3交联聚4-乙烯基吡啶树脂聚合机理

3.3.1单体液滴的形成

3.3.2悬浮剂的分散和稳定作用

3.3.3悬浮聚合粒子的形成过程

3.4实验部分

3.4.1实验原料和试剂

3.4.2实验仪器

3.4.3实验操作

3.5聚4-乙烯基吡啶树脂影响因素的研究

3.5.1乙烯基吡啶与二乙烯基苯的投料比

3.5.2水相与油相的比例

3.5.3引发剂的种类和用量

3.5.4分散剂的种类和用量

3.5.5致孔剂的用量

3.5.6聚合温度的控制

3.5.7搅拌的影响

3.6交联聚（4-乙烯基吡啶）（PVP）的表征

3.7交联聚（4-乙烯基吡啶）性能测定

3.7.1交联聚（4-乙烯基吡啶）的理论结构图

3.7.2树脂颗粒大小的测定

3.7.3圆球率

3.7.4树脂含水量的测定

3.7.5密度的测定

3.8结论

参考文献

第四章聚（4-乙烯基吡啶）铬氧化剂的制备

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1聚4-乙烯基吡啶氯化铬酸盐（PVPCC）

4.2.2聚4-乙烯基吡啶重铬酸盐（PVPDC）

4.3载体氧化剂的红外光谱表征

4.4聚4-乙烯基吡啶（铬）氧化剂中铬含量的测定

4.4.1原理

4.4.2实验部分

4.5结论

参考文献

第五章聚4-乙烯基吡啶（铬）氧化剂的应用

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1主要试剂和原料

5.2.2试验仪器

5.2.3聚4-乙烯基吡啶重铬酸盐（PVPDC）的应用

5.2.4聚4-乙烯基吡啶氯化铬酸盐（PVPCC）的应用

5.3结果分析

5.3.1聚4-乙烯基吡啶氯化铬酸盐(PVPCC)的氧化能力

5.3.2聚4-乙烯基吡啶重铬酸盐（PVPDC）的氧化能力

5.4氧化剂的再生

5.4.1原理

5.4.2试验部分

5.4.3结果分析

5.5结论

参考文献

致谢