固體酸催化劑的合成及其催化Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)研究.pdf

1、本論文分為五部分:第一章:文獻(xiàn)綜述本章從五個(gè)方面對(duì)酮類(lèi)Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的研究進(jìn)展做了綜述:(1)引言;(2)Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的機(jī)理;(3)Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的特點(diǎn);(4)Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的氧化劑;(5)Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的催化劑:主要包括均相催化劑、非均相催化劑和生物酶催化劑,在這里著重介紹了非均相催化劑催化下的Baeyer-Vil

2、liger氧化反應(yīng),從沸石類(lèi)、介孔材料、黏土類(lèi)、硅膠、有機(jī)高分子擔(dān)載催化劑、金屬氧化物和固體酸等七個(gè)方面分別進(jìn)行了闡述,最后進(jìn)行了簡(jiǎn)短的總結(jié)。第二章:硅膠負(fù)載磺酸催化劑的合成及其催化性能研究以硅膠為載體,利用氯磺酸與硅膠表面羥基的接枝反應(yīng),制備了三種不同磺酸負(fù)載量的固體酸催化劑,采用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、熱重分析(TG-DTA)、X射線粉末衍射(XRD)、氮?dú)馕矫摳?N2adsorption-desorption)及掃描電

3、子顯微鏡(SEM)對(duì)催化劑進(jìn)行了表征;研究了催化劑對(duì)Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的催化性能,對(duì)氧化過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化,得出了反應(yīng)的最佳條件。催化氧化結(jié)果表明,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％的H2O2為氧化劑,該催化劑在溫和的條件下可以實(shí)現(xiàn)許多環(huán)酮和脂肪酮的Baeyer-Villiger氧化,其中2-金剛烷酮和環(huán)己酮幾乎可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)計(jì)量的轉(zhuǎn)化。此外,還研究了此催化劑作用下羧酸與甲醇的酯化反應(yīng),底物的轉(zhuǎn)化率與選擇性大都保持在90%以上。該催化劑制備

4、簡(jiǎn)單,催化體系條件溫和,且催化劑可重復(fù)使用5次。第三章:PEG6000-OSO3H催化下的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)制備了PEG6000負(fù)載氯磺酸催化劑(PEG6000-OSO3H),利用FT-IR、TG-DTA和元素分析方法對(duì)催化劑進(jìn)行了表征。研究了以PEG6000-OSO3H為催化劑,30%H2O2為氧化劑條件下,酮類(lèi)的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng),考察了溶劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量、氧化劑用量等因素對(duì)

5、反應(yīng)的影響,得到反應(yīng)的最佳條件為:底物酮0.1mmol,30%H2O20.3mmol,催化劑用量10mg,溶劑1,2-二氯乙烷3mL,溫度70oC,反應(yīng)時(shí)間24h。在此最佳條件下,一些環(huán)酮類(lèi)底物如2-金剛烷酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、2-甲基環(huán)己酮、4-甲基環(huán)己酮和4-叔丁基環(huán)己酮等都可以在溫和的條件下被氧化得到相應(yīng)內(nèi)酯,且反應(yīng)具有89%~100%的底物轉(zhuǎn)化率和80%~99%的內(nèi)酯選擇率。第四章:Sn-W過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物的合成、表征及其催化性

6、能研究通過(guò)焙燒共沉淀物的方法制備了一系列Sn-W過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物催化劑。受Sn/W金屬比,焙燒溫度等的影響,不同條件下得到的復(fù)合金屬氧化物催化性能有明顯的差異。其中,當(dāng)Sn/W=2,焙燒溫度為800oC時(shí),得到的Sn/W-2-800復(fù)合金屬氧化物的催化性能最好。采用FT-IR、XRD、SEM和氮?dú)馕矫摳皆囼?yàn)對(duì)催化劑進(jìn)行了表征。研究了Sn/W-2-800對(duì)酮類(lèi)的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的催化性能,結(jié)果表明該催化劑可較好的