Span-80/NiCl2·6H2O/甲醇/NaBH4体系高效选择性催化还原α-蒎烯

以斯盘类表面活性剂为稳定剂,以NiCl2·6H2O为催化剂前体,以NaBH4替代外源易燃易爆的氢气,在室温条件下于"一锅"中实现了α-蒎烯的催化还原。考察了斯盘类型、反应介质、NaBH4用量及反应时间对于反应的影响,得到适宜的反应条件为:Span-80为稳定剂,甲醇为反应介质,NaBH4∶α-蒎烯摩尔比为0.5,5%NiCl2·6H2O,室温反应5h,α-蒎烯的转化率可高达98%,顺式蒎烷的选择性达99%,催化剂能循环使用3次。使用ICP-AES及TEM研究了循环过程中催化剂的流失及形貌,结果表明:在循环过程中Ni的流失率仅为0.2%;催化剂运行1次后的粒径约为4.2nm且分散均匀,循环3次后部分Ni纳米粒子的粒径因聚集而变大,这也许是造成催化剂活性降低的主要原因。XPS和一系列中毒实验结果表明,催化反应的活性物种在性质上很可能是均相的,而原位生成的纳米镍粒子也许仅作为催化物种的"储库"。与传统α-蒎烯加氢工艺相比,该工艺的特点是安全、温和、操作性强、选择性高。