聚苯胺基催化剂催化某些有机反应

发布时间：2020-07-18 23:43

【摘要】：随着绿色合成化学的不断发展,绿色经济地实现有机分子官能团的转化以及合成功能性有机化合物提供新的研究日益得到人们的关注。本论文基于上述理念,主要开展了以下工作。1.鉴于聚苯胺(PANI)基复合材料具有合成简便、形貌可控、导电性、稳定性等优点,因此在防腐、电池材料、传感器、催化材料等领域具有广泛的应用,本论文在前人研究的基础上,研究聚苯胺负载贵金属催化剂的制备方法以及其催化硝基苯的还原反应。取得了以下主要结论:通过樟脑磺酸诱导化学氧化法、盐酸诱导自稳定分散聚合法(SSDP)和樟脑磺酸诱导自稳定分散聚合法(CSA-SSDP),分别原位合成纤维状钯/聚苯胺复合材料(Pd/f-PANI)、多孔结构钯/聚苯胺复合材料(Pd/p-PANI)和层状钯/聚苯胺复合材料(Pd/1-PANI);并通过X射线衍射法(XRD)、红外光谱法(IR)、扫描电镜(SEM)和X射线能谱法(XPS)对其物相结构、形貌特征、表面电子结构等进行了测试分析。结果显示:在PANI中的氮与钯存在强键作用,且三种不同结构的负载钯催化剂中钯质量分数约为3.4%-17.6%。将这一系列钯/聚苯胺复合材料应用于硝基苯的还原,以层状钯/聚苯胺复合材料为探究催化剂进行条件筛选得到最优条件:30 mg催化剂,0.5 mmol硝基苯,2.5倍当量的硼氢化钠,室温下反应大约4h,产率可达92%,且催化剂循环8次产率基本不变。将该条件扩展到纤维状钯/聚苯胺复合材料(Pd/f-PANI)、多孔结构钯/聚苯胺复合材料(Pd/p-PANI)依然可达到90%左右的收率;并与相应负载Ru、Ir催化剂对比,发现钯催化效果最佳。说明这三种催化钯含量少,催化效率高;推测聚苯胺的协同效应和分散作用对该类催化剂的使用性能起到了关键性作用。2.铜催化甲基噻吩C(sp3)-H活化构建C-N键尽管Csp2-N键的构建研究得比较深入,但是,如何实现温和条件下方便的Csp3-H胺化/酰胺化依然是挑战性的研究课题。噻吩甲胺类衍生物是重要的化合物,是重要的合成砌块被广泛用于药物化学,有机合成和分析化学领域。2-甲基噻吩是通过Csp3-H活化的方法合成这类化合物的理想底物。我们发展了一种高效的铜催化2-甲基噻吩和N-氟代芳基苯磺酰亚胺衍生物的Csp3-H活化酰胺化的方法。该反应提供了一种无氧化剂条件下合成噻吩甲胺衍生物的方法。
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O621.251
【图文】：

循环伏安曲线,聚苯胺,循环伏安曲线

－随着对ＰＡＮＩ性能和结构信息不断完善，稳定多功能的ＰＡＮＩ材料被广泛研究。在１９９４，邋Ｈ．邋Ｓ．逡逑Ｃｈａｎ邋等人扩展了一系列枺酸（Ｒ－ＰＡ，ｗｈｅｒｅ邋Ｒ邋＝邋ｂｕｔｙｌ邋（Ｂｕ），邋ｄｅｃｙｌ邋（Ｄｃ），ａｎｄ邋ｂｅｎｚｙｌ邋（Ｂｎ））掺杂的逡逑ＮＩ的方法，这种磷酸掺杂的ＰＡＮＩ相比于盐酸掺杂的ＰＡＮＩ具有更好的热稳定性［５］。热重分析逡逑在１５０°Ｃ，ＰＯＨ与ＮＨ会发生缩合使结构发生交叉偶联并失去导电性。逡逑１９９５年，Ｂｒｏｊａ邋Ｍ．邋Ｍａｎｄａｌ课题组使用聚甲基乙烯基醚为稳定剂，于水或有机溶剂中氧化聚合逡逑ＰＡＮＩ稳定分散系［６］（图卜３）。逡逑￣逡逑

硼烷,苯胺,局部负载,球核

１－５会增强电极、电解液反应降低电池循环使用次数。２ｅｒｉｚａｔｉｏｎ邋ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ邋ｍｅｔｈｏｄ合成核壳结构的ＬｉＦｅＰＣ能得到局部负载的ＬｉＦｅＰ０４／Ｃ复合材料（图１－６），Ｐ０４形成无机球核，进而Ｆｅ＾ｆ乍为氧化剂，氧化聚

示意图,分子识别,苯胺,官能团

－２００８年，Ｇｕｓｔａｖｏ邋Ｍ．邋ｄｏ邋Ｎａｓｃｉｍｅｎｔｏ通过界面聚合法，制备了纤维状聚苯胺（图１宄了该纤维状剧本的结构振动性能［１８］。通过拉曼光谱，ＩＲ等分析界面合成法的聚比传统合成方法的纳米纤维具有更大Ｃ？ｎｇ－Ｎ－Ｃｎｎｓ扭转角度，这样得到的聚苯胺的偶要强于传统的合成方法。使用不同盐酸浓度掺杂界面聚合得到的聚苯胺的ＳＥＭ，并盐酸浓素掺杂的聚苯胺纤维的线型更加明显。而且界面聚合得到的聚苯胺由于更利

【参考文献】