基于镍基催化剂/NaBH 4 催化还原α-蒎烯制备顺式蒎烷的反应研究

发布时间：2024-03-23 17:07

　　松节油是一种纯天然可再生的宝贵资源,在全世界范围内产量丰富。其中含有大量的α-蒎烯,在催化剂的存在下,α-蒎烯经过加氢制备得到的顺式蒎烷是一种极为重要的合成中间体,在萜类香料、医药、农药等化工领域有着及为广泛的应用。鉴于α-蒎烯加氢过程中存在反应条件苛刻及易燃易爆风险,本文以安全温和的NaBH4为氢供体,以廉价易得的镍基催化剂为催化剂前体,通过添加稳定剂或固载的方法,实现了在室温条件下NaBH4还原α-蒎烯高选择性的制备顺式蒎烷,确立了一条温和、安全且极具工业应用前景的α-蒎烯制顺式蒎烷新途径。具体研究内容如下:以PEG(聚乙二醇)为稳定剂,使用NaBH4为氢供体,在乙醇介质制备了Ni纳米粒子催化剂用于α-蒎烯还原制备顺式蒎烷。在温和反应条件下,原位制备的Ni纳米粒子催化剂还原效果优异,α-蒎烯转化率达到了 97%,顺式蒎烷选择性达到了 98%。以司盘-80为稳定剂,使用NaBH4为氢供体,在甲醇介质中制备了 Ni纳米粒子催化剂用于α-蒎烯还原制备顺式蒎烷。在室温条件下下,α-蒎烯的转化率达到了 98%,顺式蒎烷选择性达到了99%。原位生成的Ni纳米粒子催化剂可以循环利用至少5次,循环...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1. 绪论
    1.1. α-蒎烯及其催化加氢
        1.1.1. α-蒎烯简介
        1.1.2. 蒎烷简介
        1.1.3. α-蒎烯催化加氢制备顺式蒎烷研究进展
    1.2. NaBH₄还原烯烃
        1.2.1. NaBH₄在贵金属催化剂存在下还原烯烃
        1.2.2. NaBH₄在非贵金属催化剂存在下还原烯烃
    1.3. 论文研究目的与内容
        1.3.1. 论文研究目的
        1.3.2. 论文研究内容
2. PEG稳定的Ni基催化剂/NaBH₄催化还原α-蒎烯还原
    2.1. 引言
    2.2. 实验部分
        2.2.1. 主要实验药品、试剂及仪器
        2.2.2. α-蒎烯还原制备顺式蒎烷主要步骤
        2.2.3. 实验处理及产品检测
    2.3. 结果与讨论
        2.3.1. PEG链长对α-蒎烯还原的影响
        2.3.2. 反应介质对α-蒎烯还原的影响
        2.3.3. Ni源催化剂对α-蒎烯还原的影响
        2.3.4. 氢供体对α-蒎烯还原的影响
    2.4. 相关表征及催化剂中毒实验
        2.4.1. Ni催化剂的TEM表征
        2.4.2. 产物的相关表征
    2.5. Hg和CS₂中毒实验
    2.6. 本章小结
3. 司盘稳定的Ni基催化剂/NaBH₄催化还原α-蒎烯研究
    3.1. 引言
    3.2. 实验部分
        3.2.1. 主要实验药品、试剂及仪器
        3.2.2. 主要实验步骤
    3.3. 结果与讨论
        3.3.1. 司盘类型对α-蒎烯还原的影响
        3.3.2. 反应介质对α-蒎烯还原的影响
        3.3.3. NaBH₄用量对α-蒎烯还原的影响
        3.3.4. 反应时间对α-蒎烯还原的影响
        3.3.5. 反应温度对α-蒎烯还原的影响
    3.4. 相关表征及催化剂循环试验
        3.4.1. 顺式蒎烷的表征
        3.4.2. 催化剂循环试验
        3.4.3. Ni纳米粒子TEM表征
    3.5. 本章小结
4. Raney Ni/NaBH₄催化剂还原α-蒎烯研究
    4.1. 引言
    4.2. 实验部分
        4.2.1. 主要实验药品、试剂及仪器
        4.2.2. 主要实验步骤
    4.3. 结果与讨论
        4.3.1. 反应介质对α-蒎烯还原的影响
        4.3.2. NaBH₄用量对α-蒎烯还原的影响
        4.3.3. 时间对α-蒎烯还原的影响
        4.3.4. 温度对α-蒎烯还原的影响
    4.4. 循环试验及Raney Ni的表征
        4.4.1. 循环试验
        4.4.2. Raney Ni催化剂的表征
    4.5. 氘代实验
    4.6. 本章小结
5. 结论与展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间已发表文章



本文编号：3936219