季铵盐及稀土金属羧基配合物催化二氧化碳转化成噁唑烷酮和炔酸的研究

发布时间：2021-01-16 22:44

　　本论文主要研究了季铵盐/有机碱催化二氧化碳、胺和环氧烷反应生成噁唑烷酮,以及稀土金属羧基配合物催化二氧化碳与苯乙炔反应生成炔酸的性能。本文用到的配体为:（Me NCH2CH2NMe）[CH2-（2-OH-C6H2-But2-3,5）]2,简写成L1H2。1.季铵盐与有机碱共同催化二氧化碳、环氧烷和胺三组分反应制备噁唑烷酮研究了以季铵盐为催化剂催化二氧化碳、环氧烷和胺制备噁唑烷酮的三组分反应。通过筛选催化剂的种类以及用量,添加剂的种类以及用量,反应时间,反应温度,加料顺序和底物的比例等反应条件,得到了最优反应条件:以5 mmol%的四丁基碘化铵（TBAI）为催化剂,一当量的DBU为添加剂,在无溶剂,115 o C,二氧化碳压力为1 atm,反应15小时。在最优条件下反应产率可以达到94%。该体系能够催化二氧化碳、芳香胺和环氧烷反应,以中等及以上收率（72%至95%）生成对应的噁唑烷酮。我们设计了大量的实验研究了该反应的机理,在实验成果的基础上提出了两种可能的反应机理途径。2.稀土金属羧基配合物的合成及其催化二氧化碳与炔反应的性能NdCp3（THF）与配体L1H2以1:1的摩尔比反应,再加... 

【文章来源】：苏州大学江苏省

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

-1环氧烷，苯胺和二氧化碳三组分反应

化碳生成噁唑烷酮和炔酸的催化研究 第一章差。当拓展环氧烷底物时，产率均不高。该课题组提出了可能的反应机理，并设计实验验证了这个猜想。他们推测反期发生两个平行反应：（1）环氧烷与二氧化碳在咪唑盐溴离子催化下生成酸酯；（2）环氧烷与苯胺在咪唑盐溴离子催化下生成β-氨基醇。环碳酸酯-氨基醇在咪唑盐醋酸根离子催化下生成了主产物噁唑烷酮以及副产物乙二图 1-1-2）。

图 1-1-3. 可能的反应机理同年，Chung 课题组[14]以 20 mol% K3PO4为催化剂(Cat. 5)，在 DMF 中，130oC 的温度下，催化二氧化碳、氧化苯乙烯和苯胺的三组分反应，以 98率得到噁唑烷酮。该课题组对不同取代的环氧烷进行了拓展，发现苯环上为子取代基时，产率普遍能达到中等以上；当苯环上为给电子取代基时，产率。在对苯胺进行拓展时，发现有给电子基团时能够以较高的产率得到相应的烷酮，苯胺上连接吸电子取代基时，产率相对较低。而当底物为脂肪胺时以较高的产率得到相应的产物。他们通过研究提出了如下的反应机理：首先烷与二氧化碳反应生成环碳酸酯，环碳酸酯与苯胺生成异氰酸酯和β-氨基异氰酸酯与环氧烷反应生成噁唑烷酮，同时β-氨基醇与环碳酸酯反应也生成烷酮。循环图见图 1-1-4。

【参考文献】：
博士论文
[1]胺基桥联双芳氧基稀土金属配合物的合成、表征及其催化性能的研究[D]. 聂昆.苏州大学 2013

硕士论文
[1]氮桥联三芳氧基稀土金属配合物的合成、表征及其催化性能的研究[D]. 王鹏.苏州大学 2015



本文编号：2981674