电化学氧化实现α,β-不饱和羧酸的脱羧溴代

摘要

有机电化学合成，是电化学和有机化学交叉的边缘科学技术，我们通常称为有机电化学、有机电解合成或者有机电合成。有机电化学直接利用电解过程中电子的得到和失去来实现氧化过程或者还原过程，从而实现有机化合物的生成，得到我们想要的产物。有机电化学，利用电化学方法，进行有机合成，主要包括了以下基本类型:实现C-C键的生成;实现官能团的加成、取代、消去、裂解、偶合、氧化、还原等。
　　随着科技的发展，环境问题日益突出，无论是在生活、生产、科研领域，都十分注重绿色环保。生产过程和化学息息相关，在化学科研领域，实现绿色化学是众多化学家们的努力方向。化学反应中，反应条件越温和、反应过程越简单，对环境越是友好。我们介绍过电化学有机合成反应过程中不需要添加额外的氧化、还原试剂，只利用电子的得失就可以实现有机氧化、还原反应。电子得失这样的过程无疑是环境友好、绿色环保的，所以有机电合成是十分符合当今绿色化学的发展方向，随着有机电化学技术的日渐成熟，有机电化学向我们展现着更加美好的发展前景。
　　本篇论文主要研究了通过电化学氧化方法实现α,β-不饱和羧酸的脱羧溴代反应，从而实现电氧化催化的碳-卤键的有机电化学合成。实验内容分别是利用溴化铵作为溴源的电氧化实现的α,β-不饱和羧酸的脱羧溴代和电聚合制备高聚物修饰电极来尝试应用于电氧化实现α,β-不饱和羧酸的脱羧氯代。全文主要分为两个部分，一是综述了今年国内外关于α,β-不饱和羧酸的脱羧官能团化反应的研究进展和电聚合修饰电极综述;二是详细说明了我们课题组通过电氧化实现的α,β-不饱和羧酸的脱羧溴代反应和电聚合方法制备PDDA修饰电极。
　　首先，根据实验室先前的电氧化脱羧研究，我们发展了在电化学条件下的α,β-不饱和羧酸的脱羧溴代反应。利用化学方法实现α,β-不饱和羧酸的脱羧官能团化的研究已经有了不错的成果，但是电化学实现的α,β-不饱和羧酸的脱羧官能团化研究还较少，主要局限于脱羧甲氧基化，我们通过电氧化实现了α,β-不饱和羧酸的脱羧溴代，合成了在有机化学中有着重要应用的溴代有机化合物，过程中不需要添加金属和较为昂贵的支持电解质，反应条件较为温和、反应速度快，后处理简单，同时反应具备较好的立体选择性，符合绿色化学的发展要求。
　　由于该反应体系应用于脱羧氯代时效果较差，于是我们考虑用修饰电极的方式来优化氯负离子在阳极的电氧化。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)常常应用在化学方法制备纳米金属PDDA复合膜来制备修饰印刷电极，考虑到聚二烯丙基二甲基氯化铵链中有一个N正离子，对负离子有较强的电荷吸引力，如果PDDA膜能够修饰在电极表面，那么就能够加快溶液中负离子向电极表面的电极表面的扩散而有利于电氧化反应的进行。在此基础上，我们发展了电化学聚合方法制备PDDA膜修饰电极的方法，得到了PDDA薄膜修饰的玻碳电极。
　　综上所述，我们成功发展了电氧化实现了α,β-不饱和羧酸的脱羧溴代反应和电聚合制备聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)膜修饰玻碳电极。相对于传统的化学方法，电氧化方式更加绿色，操作简单，为绿色合成提供了新的发展方向。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 有机电化学研究概述

1．3 α，β-不饱和羧酸的脱羧官能团化综述

参考文献

第二章 电化学氧化实现α，β-不饱和羧酸的脱羧澳代

2．1 课题的设计

2．2 课题的实施

2．3 反应机理研究

2．4 本章小结

2．5 实验部分

参考文献

第三章 电化学聚合制备PDDA高聚物修饰电极

3．1 前言

3．2 课题的设计

3．3 课题的实施

3．4 本章小结

参考文献

附录

研究生期间发表或即将发表的论文目录及其他科研成果

致谢