芳香烯烃环氧化反应的研究

发布时间：2017-08-07 15:14

  本文关键词：芳香烯烃环氧化反应的研究

  更多相关文章： 环氧化 过氧化氢 Co-Fe_3O_4 亚氯酸钠 选择性 多硝基二苯乙烯

【摘要】：芳香烯烃环氧化产物是一类重要的有机功能材料。以CoCl2·6H2O为负载剂,用纳米四氧化三铁作载体通过浸渍法制备四氧化三铁负载钴化合物(Co-Fe3O4)催化剂,并对制备的纳米催化剂进行XRD、XPS等分析。实验发现以质量分数为30%的过氧化氢溶液为氧化剂,乙腈溶剂中Co-Fe3O4催化反式-1,2-二苯乙烯的转化率高达91.8%,(2S,3S-2,3-二苯基环氧乙烷的产率为87.9%。不同烯烃的反应活性不同,双键上电子密度越大或空间位阻越小更有利于环氧化反应的进行。通过分析Co-Fe3O4的作用机理发现该纳米催化剂中钴化合物在环氧化反应起到了很好的催化性能,其循环使用五次后催化活性没有明显降低。以多硝基甲苯类化合物为原料,分别与芳香醛类通过Knoevenagel缩合反应来合成具有反式的多硝基二苯乙烯类化合物。在Lewis酸催化作用下,进一步研究了亚氯酸钠环氧化多硝基二苯乙烯类化合物转化成环氧化合物,产物经核磁、红外光谱、质谱等结构鉴定手段确认。研究发现以FeCl3·6H2O为催化剂,n(底物)n(NaClO2)=1:3,55℃,在乙腈/水混合介质中多硝基二苯乙烯类化合物的环氧化选择性达到80%以上。产物(2S,3S)-2-(3-硝基苯基)-3-(2,4,6-三硝基苯基)环氧乙烷的单晶结构显示了硝基的氧原子与分子间苯环上氢原子有氢键作用。当底物的苯环上存在多个强供电子基团甲氧基时,反应能够获得高产率的氯化产物。
【关键词】：环氧化 过氧化氢 Co-Fe_3O_4 亚氯酸钠 选择性 多硝基二苯乙烯
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.25
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-27
• 1.1 引言9
• 1.2 过氧酸为氧化剂的环氧化反应9-11
• 1.3 分子氧为氧化剂的环氧化反应11-14
• 1.4 过氧化氢溶液为氧化剂的环氧化反应14-24
• 1.4.1 过氧化氢溶液为氧化剂的环氧化反应均相催化体系15-19
• 1.4.2 过氧化氢溶液为氧化剂的多相催化体系19-24
• 1.5 其它氧化体系的烯烃环氧化反应24-26
• 1.6 主要研究内容26-27
• 2 实验试剂和仪器27-29
• 2.1 实验试剂27-28
• 2.2 实验仪器28-29
• 3 纳米四氧化三铁负载钻化合物催化烯烃的环氧化反应29-38
• 3.1 实验部分29-30
• 3.1.1 纳米四氧化三铁负载钴化合物催化剂(Co-Fe_3O_4)的制备29-30
• 3.1.2 Co-Fe_3O_4催化反式-1,2-二苯乙烯的环氧化反应方法30
• 3.2 结果与讨论30-36
• 3.2.1 Co-Fe_3O_4催化剂的结构表征30-31
• 3.2.2 反应条件对Co-Fe_3O_4催化反式-1,2-二苯乙烯的影响31-34
• 3.2.3 Co-Fe_3O_4催化剂的回收和重复使用性能34
• 3.2.4 Co-Fe_3O_4催化不同烯烃的环氧化反应34-36
• 3.2.5 Co-Fe_3O_4催化烯烃的环氧化反应机理36
• 3.3 产物结构分析36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 4 亚氯酸钠环氧化多硝基二苯乙烯类化合物的反应特性38-56
• 4.1 实验部分38-39
• 4.1.1 多硝基二苯乙烯类化合物的合成方法38
• 4.1.2 亚氯酸钠环氧化多硝基二苯乙烯类化合物的方法38-39
• 4.2 结果与讨论39-51
• 4.2.1 反应条件对亚氯酸钠环氧化多硝基二苯乙烯类化合物的影响39-43
• 4.2.2 亚氯酸钠环氧化多硝基二苯乙烯类化合物的底物扩展43-45
• 4.2.3 晶体结构分析45-50
• 4.2.4 核磁共振分析50-51
• 4.3 产物的表征数据51-55
• 4.4 本章小结55-56
• 5 结论56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-65
• 附录65-66
• 附图66-82

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