铜催化空气氧化2,3,6-三甲基苯酚的机理及螯合型离子液体在该反应中应用

发布时间：2024-12-21 02:35

　　2,3,6-三甲基苯酚一步氧化生成2,3,5-三甲基苯醌是煤化工路线合成维生素E的重要步骤,目前在工业生产上常用的方法是CuCl2作为催化剂,LiCl或含N有机化合物作为助催化剂进行该步骤的氧化反应。然而实验发现,CuCl2表现出了不同于其他铜盐的催化2,3,6-三甲基苯酚加氧生成2,3,5-三甲基苯醌的能力,当催化剂换为Cu(OAc)2时,只能生成偶联的二聚体以及低聚物。本文选取CuC12和Cu(OAc)2作为研究对象,通过谱学的手段探究了 2,3,6-三甲基苯酚在这两种不同的铜盐催化剂催化条件下,得到不同的反应产物的原因。在此基础上,本文对CuC12催化氧化2,3,6-三甲基苯酚的反应机理进行了进一步探索。目前,对于2,3,6-三甲基苯酚氧化的机理还存在争议,一些研究者认为生成产物的过程中4-氯-2,3,6-三甲基苯酚是反应的中间体,也有研究者认为2,2',3,3',6,6'-六甲基-4,4-对苯酚是反应的中间体,另外活化氧气进攻自由基也是可能的路径。通过EPR的谱学表征,我们发现CuCl2和Cu(OAc)2在反应体系中具有明显差异,在Cu(OAc)2体系中出现自由基而在CuCl2中...

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 TMP氧化方法及反应机理概述
        1.1.1 传统方法
        1.1.2 过氧化物氧化法
        1.1.3 空气氧化法
    1.2 TMP氧化机理研究
    1.3 螯合型离子液体概述
        1.3.1 螯合型离子液体研究现状
        1.3.2 螯合型离子液体物性研究
        1.3.3 螯合型离子液体应用研究
    1.4 本课题研究的内容和意义
第2章 2,3,6-三甲基苯酚选择性氧化机理探究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料与试剂
        2.2.2 仪器
        2.2.3 一般实验过程
        2.2.4 氯酚(Cl-TMP)的合成
        2.2.5 合成乙二胺合氯化铜(ethane-1,2-diamine-CuCl₂)
        2.2.6 合成N¹,N^1'-(ethane-1,2-diyl)bis(ethane-1,2-diamine)- CuCl2

        2.2.7 氘代实验
        2.2.8 EPR实验
        2.2.9 量化计算
    2.3 结果分析与讨论
        2.3.1 不同催化剂对反应的影响
        2.3.2 搅拌速率对反应的影响
        2.3.3 Cu(OAc)₂与CuCl₂共催化的影响
        2.3.4 EPR实验结果讨论
        2.3.5 动力学实验
        2.3.6 ¹⁸O同位素实验
        2.3.7 活性位点对TMP氧化的影响
        2.3.8 Cl对TMP氧化的影响
        2.3.9 CuCl₂催化氧化TMP的机理
    2.4 本章小结
第3章 新型含铜螯合型离子液体催化氧化TMP研究
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 试剂与原料
        3.2.2 仪器
        3.2.3 离子液体合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 含铜螯合型离子液体的物性测定
        3.3.2 含铜螯合型离子液体催化氧化TMP
        3.3.3 含铜螯合型离子液体无溶剂催化氧化TMP
    3.4 本章小结
第4章 总结与展望
致谢
附录
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果和发表的文章



本文编号：4018258

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