介孔金属/氧化物催化剂应用于（α-）C-H键活化反应

发布时间：2021-11-19 10:26

　　惰性碳氢键（inert C-H bond）的活化是近年来化学领域发展最为迅速的热门方向之一,从简单的有机化合物出发通过惰性化学键活化,可以合成高附加值有机化合物,大大提高合成效率和原子经济性。但是,传统的均相C-H键活化反应面临着催化剂难以回收、需要复杂昂贵配体、反应条件严苛（无水无氧）、使用添加剂、依赖有毒易燃有机溶剂和重金属残留等问题。而非均相催化剂在这方面具有天然的优势,并为潜在的工业化应用提供参考。我们从绿色化学角度出发,通过合成功能化的介孔金属/氧化物催化剂,对金属/氧化物周边的配位环境以及表面化学性质的进行调变,从而实现活化惰性（α-）C-H键的目的。本文研究了钯（Pd/ODDMA-MP）催化水相中吲哚的C2选择性芳基化反应以及二氧化铈-碳（CeO₂-C）无碱体系下催化氧化苯甲醇为苯甲醛过程中α-C-H键的消除机理,得到了一些有趣的结果。（1）通过溶剂挥发诱导自组装的方法合成了季铵盐功能化的有机-无机杂化介孔聚合物材料,并使用离子交换法获得了高分散钯催化剂。季铵盐的引入稳定了钯纳米粒子,并使得催化剂更容易对反应液中有机底物进行富集。该催化剂对于水相中催... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 C-H键活化概述
    1.2 杂环芳烃的C-H键活化直接芳基化反应研究进展
        1.2.1 均相催化反应
        1.2.2 非均相催化反应
    1.3 醇分子氧化过程中 α-C-H键的消除
    1.4 介孔金属/金属氧化物催化剂在催化领域的应用
    1.5 氧化铈的结构与性质
        1.5.1 氧化铈的结构
        1.5.2 氧化铈的氧化还原性能
    1.6 选题依据和研究方案
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 研究方案
第二章 高效可回收介孔固载的钯催化剂应用于水相中吲哚的C2选择性芳基化反应
    2.1 引言
    2.2 原料和试剂
    2.3 实验部分
        2.3.1 低阶酚醛树脂（PF）的合成
        2.3.2 介孔固载的钯催化剂Pd/n ODDMA-MP的合成
        2.3.3 对比催化剂的合成
        2.3.4 表征方法
        2.3.5 催化反应
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 介孔聚合物催化剂的合成
        2.4.2 介孔孔道中钯纳米粒子的分散度
        2.4.3 水相中N-甲基吲哚的C2芳基化反应
        2.4.4 催化剂的稳定性和循环使用性
    2.5 结论
第三章 介孔CeO_2-C催化剂应用于苯甲醇无碱氧化的 α-C-H键活化
    3.1 引言
    3.2 原料与试剂
    3.3 实验部分
        3.3.1 溶致液晶模板技术制备CeO_2-C催化剂
        3.3.2 有序介孔CeO_2-SiO_2催化剂的制备
        3.3.3 多晶纳米CeO_2催化剂的制备
        3.3.4 CeO_2-C-RC和CeO_2-SiO_2-RS的制备
    3.4 表征方法
        3.4.1 二氧化碳程序升温脱附表征（CO_2-TPD）
        3.4.2 氧气程序升温脱附表征（O_2-TPD）
        3.4.3 拉曼光谱表征（Raman Spectra）
    3.5 催化反应
    3.6 结果与讨论
        3.6.1 不同铈基催化剂的合成
        3.6.2 催化反应
        3.6.3 CeO_2催化剂的表面性质及氧空穴
    3.7 本章小结
第四章 全文总结
参考文献
附录一 产物鉴定
附录二 作者简历和论文发表情况
致谢



本文编号：3504851