异丙醇在催化转移氢化反应中的应用

催化转移氢化反应在有机合成中具有重要的应用价值。异丙醇作为有机氢源应用于催化转移氢化反应,包括有机物中含碳不饱和键的还原,含氮、硫不饱和键的还原和无机盐中不饱和键的还原等。综述了各个不同类型的催化转移氢化反应的反应式,并列出了反应的催化剂,最后对异丙醇在催化氢转移中的应用前景进行展望。

手性磷酸催化的不对称转移氢化反应及磷酸硼烷的应用

不对称转移氢化反应作为还原反应中的重要组成部分被广泛应用于各类化合物、药物的研究与工业生产中。转移氢化反应最显著的特点是通过有机含氢化合物作为氢供体,避免了危险系数较高的氢气的使用。当前,在不对称转移氢化反应中应用最广泛的有机催化剂当属手性磷酸催化剂。综述了手性磷酸催化在不对称转移氢化反应中的最新进展,同时系统阐述了近几年硼烷作为氢供体形成的磷酸硼烷催化体系及其参与的不对称转移氢化反应。

间苯二酚杯[4]芳烃六聚体催化缩醛水解和不对称转移氢化反应

本文合成了C-正丙基间苯二酚杯[4]芳烃、C-异丁基间苯二酚杯[4]芳烃、C-壬基间苯二酚杯[4]芳烃和C-癸烯基间苯二酚杯[4]芳烃四种原料,并在氯仿的水饱和溶液中制备相应的六聚体溶液,探究了其在缩醛水解和不对称转移氢化反应中的催化效果。结果表明,在间苯二酚杯[4]芳烃六聚体溶液的催化作用下,缩醛水解转化率在90%左右,不对称转移氢化反应转化率在70%左右,对映选择性在80%左右;六聚体为催化反应提供了合适的反应空腔,使反应发生在胶囊内部,打破了传统催化剂的局限性。由此可见,间苯二酚杯[4]芳烃六聚体在有机催化方面具有非常好的应用前景。

超临界流体技术在非均相催化反应中的应用

综述了超临界流体技术在非均相化学合成及酶催化反应中应用的研究进展,同时介绍了超临界流体技术应用于非均相催化反应领域应着重开展研究的主要内容。

固体超强酸催化非均相酯化反应的动力学

结合固体超强酸催化剂的结构特点 ,研究了乙酸与正丁醇进行非均相催化酯化反应的动力学方程。通过不同温度下酯化反应实验得到的动力学参数发现 ,酯化反应在固体超强酸催化剂作用下为脱附反应所控制的二级可逆反应 ,反应活化能为 42 .2 9k J· mol- 1,频率因子 k0 为 3.0 1 7× 1 0 3( mol· L- 1· min) - 1,确定了动力学方程 。

超临界流体技术在非均相催化反应中的应用研究

利用超临界流体良好的溶解性能和扩散性能可以很好地解决非均相催化剂的失活问题。介绍了超临界流体的特性及其化学反应的基础理论,进一步探讨了超临界流体技术在非均相催化反应和酶催化反应方面的应用研究,并指出其存在的问题和发展方向。

非均相催化水合法合成乙二醇反应动力学研究

在等温积分反应器中,温度70-90℃,压力1.5-1.8 MPa,水比4-6,空速0.5-4 h-1的实验条件下,以自制的HCO3-1型阴离子树脂NS-1为催化剂,对环氧乙烷(EO)非均相催化水合法合成乙二醇(EG)的反应进行了研究。根据实验数据拟合出了反应动力学方程,与利用Langmuir吸附理论建立的反应动力学方程进行了比较。研究结果表明:在树脂催化剂NS-1作用下,反应速率对EO的浓度具有1.5级反应特征,其表观活化能为23.8 kJ/mol,指前因子为2.4×104mol-0.5.L1.5.(g.h)-1。与非催化水合反应相比较,NS-1树脂催化剂的使用大大降低了反应活化能,提高了反应速率。

相转移催化剂在赖默-梯曼反应中的应用

介绍了相转移催化剂在合成羟基苯甲醛的赖默梯曼(Reimer-Tiemann,简称R-T)反应中的应用:较了季铵盐和叔胺的相转移催化效果,并优选了相转移催化的工艺条件,使羟基苯甲醛的总收率达到80％左右;对叔胺的R-T反应机理进行了初探。

非均相UV/Fenton反应催化剂的制备及其催化性能研究

以NaY分子筛、NaX分子筛、Al2O3和硅胶为载体制备非均相UV/Fenton反应催化剂,考察不同载体催化剂的活性和稳定性。结果表明,以NaY分子筛为载体的FeY催化剂性能最佳。探索了不同Fe2+负载量的影响。研究发现,Fe2+负载量为20%的催化剂重复性好,并且经500℃焙烧2h可以再生催化剂。采用UV-Vis图谱分析和不同反应体系的比较,表明在UV/FeY/H2O2反应体系中,亚甲基蓝分子的生色团被破坏,进而生成小分子中间产物,难以完全矿化;FeY的催化性能优于均相催化剂,UV、FeY和H2O2之间存在协同效应,在基准条件下反应60min后,脱色率和CODcr去除率分别达到96.95%和89.11%。

光催化非均相Fenton反应-间接荧光光度法测定大气微颗粒物中邻苯二甲酸酯类含量

采用溶胶-凝胶法制备了纳米铁酸铋，用作荧光光度法测定大气微颗粒物中邻苯二甲酸酯（PAEs）计量时的Fenton试剂。在水解液中加盐酸（1＋1）溶液中和并用0．03mol·L-1磷酸盐缓冲溶液控制酸度至pH7，加入铁酸铋0．0500g及过氧化氢使其浓度在100mL总体积中达0．02moL·L-1，进行光催化Fenton反应3．5h。根据在417nm处所测得荧光强度，可对所含PAEs进行定量。邻苯二甲酸二乙酯的浓度在3．8×10-7～4．8×10-5mol．L叫范围内与其荧光强度呈线性关系，检出限（3S／N）为5．43×10^-8 mol·L-1.加标回收率在90．89／6～108％之间，测定值的相对标准偏差（N-7）在2．1％～8．3％之间。

新型非均相Fenton反应催化剂在染料降解中的应用

使用自制的微球型非均相光催化剂和过氧化氢溶液对几种不同结构的染料进行非均相光催化氧化脱色反应,重点研究了催化剂数量、过氧化氢浓度、染料浓度和无机盐对其脱色反应的影响。结果表明,催化剂数量和过氧化氢浓度的增加能够明显提高染料的脱色率,染料浓度的增加使染料的最终脱色率降低,无机盐对染料的脱色降解也有影响。

ZnO-CuO负载ZSM-5催化CO_(2)与环氧丙烷环加成反应的研究

采用共沉淀浸渍法制备了以ZSM-5分子筛为载体的ZnO-CuO/ZSM-5催化剂,利用XRF、XRD、XPS、BET、SEM、TEM、NH_(3)-TPD、CO_(2)-TPD对催化剂进行表征。探究了ZnO-CuO/ZSM-5在无溶剂、无助剂条件下对环氧丙烷与二氧化碳环加成反应的影响。结果表明,当反应温度为130℃、二氧化碳压力为3 MPa、反应时间为10 h、催化剂质量为环氧丙烷质量的4%时,催化活性达到最高,即环氧丙烷的转化率为81.64%,碳酸丙烯酯的选择性为90.11%;催化剂循环使用5次后仍具有良好的催化性能。

硅氢加成反应非均相催化剂研究新进展

硅氢加成反应作为合成Si—C键化合物重要的途径之一,常用于合成功能化有机硅化合物.反应中大多使用均相催化剂,反应结束后无法从反应体系中分离,残留在反应液中,难以回收,并会腐蚀生产设备.寻求一种高效、易分离、可循环的硅氢加成催化剂一直是科研工作者的研究目标之一.近年来,“新”的功能化材料负载的非均相催化剂层出不穷.文章对近20年尤其是近10年来非均相硅氢加成反应催化剂的研究进行了总结与概括,并对其发展作出展望.

Pd@PdNi-Ti-EG纳米催化剂的制备及催化Suzuki-Miyaura反应

以简单易行的方法制备了一种新型的高度分散的Pd@PdNi-Ti-EG非均相纳米催化剂,并通过XRD、SEM、TEM、XPS、ICP等仪器分析技术对其进行了形貌表征,并把该催化剂应用于Suzuki-Miyaura交叉偶联反应。结果表明:纳米钯颗粒均匀分布于棒状PdNi-Ti-EG介孔结构表面,颗粒尺寸小于10 nm;以环境友好的乙醇/水为反应溶剂,此催化剂在Suzuki-Miyaura交叉偶联反应中表现出极好的催化活性和官能团兼容性,经15次回收后,未见催化活性的明显降低,显示出极好的可回收性。

MIL-101(Fe)-SO_(3)H作为苯酚/甲醛羟烷基化反应的高效催化剂

双酚F作为一种重要的新型化工原料,被广泛用于低黏度环氧树脂、聚酯和聚碳酸酯树脂等材料的合成。然而,在苯酚/甲醛比例较低的情况下,传统的液态质子酸催化剂催化缩合反应生成双酚F的选择性和产率较低,并且存在设备腐蚀及废酸处理困难等问题,这严重限制了双酚F的进一步应用。本研究探讨了MIL-101(Fe)-SO_(3)H非均相催化剂的合成与表征,采用了高效液相色谱法测定了该催化剂催化合成双酚F的反应活性,并在不同的温度下对催化产率和选择性进行了测试。其中,MIL-101(Fe)-SO_(3)H-0.3在苯酚/甲醛5:1的低配比条件下,就能以高的产率(88.4%)和选择性(93.6%)催化合成双酚F。

酞菁铜催化的8-氨基喹啉选择性C(sp^(2))-O偶联反应

目的开发一种应用非均相催化体系的8-氨基喹啉衍生物选择性C-O键构建方法。方法分别从催化剂及氧化剂等对反应进行优化,并以筛选出的最优条件展开底物普适性考察。结果以酞菁铜作为催化剂,碘苯二乙酸为氧化剂,于50℃下在乙酸中反应5h,高效实现了8-氨基喹啉C5-H选择性C-O键构建。结论成功开发了一种应用非均相催化体系的C-O键构建方法并将其应用于8-氨基喹啉C5-H选择性官能团化。

Al_(2)O_(3)-GO-SO_(3)H非均相催化剂催化餐厨废油制生物柴油的研究

本文采用共沉淀法,利用氧化铝修饰磺化氧化石墨烯制备了一种非均相催化剂(Al_(2)O_(3)-GO-SO_(3)H),并用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对Al_(2)O_(3)-GO-SO_(3)H的理化性质进行表征。研究了Al_(2)O_(3)-GO-SO_(3)H的Al_(2)O_(3):GO质量比、催化温度、醇油摩尔比、催化剂投加量及催化时间对餐厨废油制生物柴油反应的影响。结果表明:以Al_(2)O_(3)-GO-SO_(3)H催化餐厨废油制生物柴油反应中具有较好的催化活性,且生物柴油产率随着Al_(2)O_(3):GO质量比的降低而升高,随催化剂投加量的增大而升高,在反应温度为60℃、醇油摩尔比9:1、催化剂投加量3%(Al_(2)O_(3)与GO质量比1:3)、反应时间5 h时,生物柴油产率达91.23%,催化剂重复用5次后仍有较高生物柴油产率。实验制生物柴油的性能指标达到了《柴油机燃料调和用生物柴油(BD100)》(GB/T 20828—2015)标准。

铁铜钴-水凝胶非均相催化剂的制备及降解性能研究

芬顿反应因其操作方便、反应效率高在废水处理领域备受关注。本研究通过结合原位自由基共聚交联技术和浸泡法,合成铁铜钴-水凝胶非均相芬顿催化剂。它成功地克服了传统芬顿反应对废水pH值的苛刻要求及反应过程中产生污泥沉淀的问题。以表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)作为目标污染物,在pH值为6.0~7.0的条件下,经过120min的处理,铁铜钴-水凝胶/过氧化氢体系对废水中的TOC和COD_(Cr)的去除率分别达到了89%和93%。这表明该体系成功地解决了传统芬顿反应中存在的pH值和沉淀问题,为非均相催化剂在废水处理领域提供了有益的参考。

超重力场中非均相催化臭氧降解苯酚表观反应动力学

以球形Fe-Mn-CuO_(x)/γ-Al_(2)O_(3)催化剂作为旋转填料床(rotating packed bed,RPB)的填料,在不同反应条件(超重力因子β、溶液pH值、液体流量qL、温度T)下研究了超重力场中非均相催化O_(3)降解苯酚的表观反应动力学,对比了鼓泡反应器(bubbling reactor,BR)中的反应速率常数,建立表观反应动力学经验模型。研究结果表明,在超重力场中,O_(3)与苯酚的直接反应速率常数(kPhOH/O3/RPB)介于8.17×10^(4)~8.80×10^(5) L·mol^(-1)·s^(-1)之间,·OH与苯酚的间接反应速率常数(kPhOH/·OH/RPB)介于1.54×10^(10)~1.78×10^(10) L·mol^(-1)·s^(-1)之间,均高于曝气装置(k_(PhOH/O3/BR)=1.64×10^(4) L·mol^(-1)·s^(-1),k_(PhOH/·OH/BR)=1.05×10^(10) L·mol^(-1)·s^(-1)),并且间接反应的活化能(0.53 kJ/mol)显著低于直接反应(34.07 kJ/mol).通过对各条件下的表观反应速率常数进行线性拟合,得到了直接反应与间接反应表观动力学经验模型,模型表明,在各影响因素中,超重力因子β对表观反应速率常数的影响最大。

光Fenton反应的Ce-Fe/Al_2O_3催化剂制备及性能表征

采用等量浸渍法制备具有相同铁负载量的Fe/Al2O3和Ce-Fe/Al2O3催化剂,以解决光Fenton反应过程中催化剂溶出的问题并提高反应过程的pH值.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、氢程序升温还原（H2-TPR）及紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）等手段分别表征催化剂的物相结构、表面形貌、还原性能及光吸收特性,利用媒介黄的光Fenton脱色反应来考察催化剂的活性和稳定性.结果表明,铈掺杂使活性组分Fe2O3分散均匀,有效防止Fe2O3颗粒的长大,增加催化剂对光的吸收,增强催化剂的储氧能力,提高了催化剂的催化活性,降低铁的溶出.该催化剂在pH3.0～6.0条件下,60min内可将100mg/L媒介黄完全脱色,在pH6.0连续使用10次,其催化能力保持稳定.