羥基磷灰石基高效多相納米金催化材料的構筑及其在綠色選擇氧化反應中的應用.pdf

1、自從上世紀80年代后期發(fā)現納米金低溫催化CO顯現出優(yōu)異的催化活性之后,人們對于黃金的催化作用有了一個全新的認識與了解。隨著關于納米金催化的研究不斷深入,各類關于金催化的研究領域得到極大拓展。其中,關于如何在綠色溫和條件下,通過氧化、還原、偶聯等相關有機反應制備具有高附加值的精細化學品一直是研究的重心與難點。
　　羥基磷灰石(Hydroxyapatite),由于本身與生物骨組w織中的磷酸鈣無機物具有相類似的化學性質和物質結構,因此有

2、著良好的生物相容性和生物活性,是理想的人體骨骼替代材料。同樣又因其獨特的物理吸附及化學交換吸附能力,常常作為環(huán)境材料應用于水處理等領域。最近10年中,通過對HAP進行表面修飾和利用其離子交換性質開發(fā)的許多新功能材料逐步成為許多研究領域和實際應用關注的熱點。同樣,以HAP基材料作為多相可循環(huán)催化劑也已顯示出其在催化領域的優(yōu)勢。
　　本論文主要以羥基磷灰石基負載的納米金作為催化劑,通過不同的結構調變,將其應用于溫和條件下:醇氧化、藥物

3、活性中間體(亞胺類,肟類及酰胺類化合物)的一步串聯合成等有機反應。并基于上述反應的探究,發(fā)現載體的酸堿性質,載體.金屬的相互協同作用,金顆粒的尺度效應等因素在反應中起著重要的作用。同時,具有獨特性質的磷灰石材料在反應中不僅起著穩(wěn)定金顆粒的作用,同時也顯現助催化劑的性質,從而實現金催化劑的多功能化的效果。
　　第一部分:以1-苯乙醇為探針底物的醇氧化反應中,結果表明,在通過以不同Ca/P比負載的納米金催化劑中,載體的堿性強弱與其反應

4、的醇脫氫能力呈現相應的順變關系,而脫氫能力是其在醇氧化反應中獲得高活性的特性之一。同時以化學計量(Ca/P=1.67)的羥基磷灰石為載體的納米金催化劑顯現出最佳催化活性。羥基磷灰石載金催化劑應用于綠色催化氧化不同結構的醇類氧化,結果表明,Au/HAP催化劑顯示出其優(yōu)異的催化活性及普適性,尤其對于脂肪醇類的氧化,如環(huán)己醇,2-辛醇等。并在循環(huán)使用時其催化活性仍保持不變。
　　第二部分:基于前期的工作,開發(fā)設計出以氯,氟等元素取代的鹵

5、代磷灰石基載金催化劑,并將其應用于綠色醇氧化反應。結果表明,以氟離子取代的鹵代磷灰石載金催化劑(Au/FAP)顯示出高效的催化活性,尤其于水相醇氧化反應體系。
　　第三部分:一步合成藥物活性中間體;如亞胺類,肟類及酰胺類化合物的反應,結果表明,以羥基磷灰石為基底材料的納米金催化劑可作為一個高效的多功能催化劑,能促進在溫和條件下催化氧化醇至醛,并與胺縮合至相應亞胺類,肟類化合物的氧化?？s合反應。并在此基礎上,成功實現無溶劑條件下三組