桥连结构对聚合物微球负载型TEMPO稳定性及催化氧化性能的影响

将2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)通过醚键(-O-)和烷基咪唑(-(CH_2)n-im-)负载于交联聚苯乙烯微球上,分别制得PS-O-TEMPO、PS-im-C_4-TEMPO、PS-im-C_6-TEMPO和PS-im-C_(10)-TEMPO四种催化剂。采用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、元素分析仪(EA)、热重分析仪(TG)和激光粒度仪分别对催化剂的化学结构、热稳定性和溶液中的溶胀性能进行了表征。结果表明:与醚键负载相比,离子液体桥连可以使催化剂获得更高的TEMPO负载量;PS-im-C_6-TEMPO具有较高的热稳定性和较好的亲疏水性。将PS-im-C_6-TEMPO应用于序批式和固定床反应器中催化氧化苯甲醇,表现出较好的催化效果和稳定性。

负载型TEMPO催化剂研究进展

在均相催化体系中,小分子TEMPO是醇选择性氧化为相应醛和酮最重要的有机催化剂之一,但因价格昂贵且回收工艺复杂等因素限制了均相TEMPO催化剂的大规模应用。负载型TEMPO催化剂因在两相体系中易与产物分离实现回收再利用而备受关注。TEMPO催化剂的固载化处理有效实现TEMPO的回收再利用,经多次重复使用仍保持较高的催化活性,且催化剂载体的特性赋予其比均相催化更高的催化活性。根据载体不同,分别介绍固体颗粒负载型TEMPO催化剂(包括无机颗粒和有机非溶性聚合物颗粒)和可溶性聚合物负载型TEMPO催化剂应用于醇氧化的研究进展,并评价两类负载型TEMPO催化剂的优缺点,对负载型TEMPO催化剂的发展前景进行展望。