单一配体协同的Cu Ⅰ /TEMPO催化体系催化空气氧化醇的研究

发布时间：2024-11-02 08:30

　　醇的选择性氧化是有机合成化学中一种重要的官能团转化反应,其对应的催化产物醛或酮是合成药物、维生素及香料等的重要前体,在基础研究领域和精细化工生产中占有重要的地位。因此,如何通过一些简单、易行的方法将醇高效地选择性氧化为醛或酮一直是人们研究的热点之一。本论文基于空气作为清洁氧化剂、简单铜盐作为催化剂,发展了一类单一配体协同的Cu^Ⅰ/自由基（2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基,TEMPO）催化空气氧化醇的催化体系,并深入研究了催化反应机理。主要内容包括以下两个方面:第一部分研究了均相Cu^Ⅰ/NMI/TEMPO催化体系,在室温可氧化1-辛醇和其它醇成醛或酮。该体系有效的催化物种是铜和2个NMI配位和两个比较弱的溶剂分子配位,[Cu（NMI）₂（Sol）₂]^（10）（Sol=solvent）。当使用CuI时,催化物种可能是[Cu（NMI）I（Sol）₂]。不像之前文献推测的那样,该体系的NMI仅充当配体并且与铜配位增加电子云密度促进与O₂的结...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 概述
    1.2 铜元素在生物酶的功能及催化应用简介
    1.3 半乳糖氧化酶模拟研究进展
    1.4 基于简单铜盐和TEMPO的催化体系催化空气氧化醇的研究进展
        1.4.1 Cu(Ⅰ)/TEMPO催化体系
        1.4.2 Cu(Ⅱ)/TEMPO催化体系
        1.4.3 Cu(Ⅰ,Ⅱ)/TEMPO催化机理研究
    1.5 本论文研究内容及意义
第二章 实验部分
    2.1 实验用品
        2.1.1 主要药品和试剂
        2.1.2 实验仪器和设备
    2.2 无水无氧溶剂处理方法
    2.3 实验操作
        2.3.1 晶体的培养方法
        2.3.2 核磁共振样品的制备
        2.3.3 紫外样品的制备
        2.3.4 高分辨质谱仪
        2.3.5 气相色谱
        2.3.6 气-质联用
        2.3.7 电化学实验
第三章 Cu(Ⅰ)/TEMPO/NMI催化体系催化空气氧化醇的研究
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 正辛醛的定量分析
        3.2.2 正辛醇催化的实验步骤
        3.2.3 正辛醇催化氧化初步条件的探索
        3.2.4 不同配体的催化及添加剂碱的影响
        3.2.5 不同N-取代咪唑配体的催化及pH值的测定
        3.2.6 其他醇的催化氧化
    3.3 催化机理的探讨
        3.3.1 Cu(Ⅰ)化合物的合成及催化
        3.3.2 晶体结构
        3.3.3 电导率
        3.3.4 质谱、核磁滴定和紫外滴定
        3.3.5 电化学
        3.3.6 催化机理
    3.4 小结
第四章 CuⅠ/TEMPO/TMEDA催化体系催化空气氧化醇的研究
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 正辛醛的定量分析
        4.2.2 正辛醇催化的实验步骤
        4.2.3 正辛醇催化氧化初步条件的探索
        4.2.4 其他醇的催化氧化
    4.3 催化机理的探讨
        4.3.1 Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)化合物的合成及催化
        4.3.2 晶体结构
        4.3.3 紫外光谱和质谱
        4.3.4 电化学
        4.3.5 催化机理
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：4009309