光催化合成芳香胺化合物及其反應(yīng)行為研究.pdf

1、芳香胺化合物作為精細(xì)化學(xué)品在合成方面具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本論文將非均相光催化反應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于這一反應(yīng)體系，設(shè)計(jì)和制備了負(fù)載型非金屬氮修飾的半導(dǎo)體材料，并對(duì)材料的表面組成、晶體結(jié)構(gòu)和光催化反應(yīng)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，建立了光催化還原芳香硝基物制芳胺的體系并作了進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新，形成了催化性能好，易于分離產(chǎn)物并可回收催化劑的新催化體系，使光催化系統(tǒng)在有機(jī)合成方面得到廣泛的應(yīng)用。
　　TiO2在有機(jī)合成中的應(yīng)用一直倍受化學(xué)家的關(guān)注

2、，它在有機(jī)合成中的化學(xué)行為主要有以下三個(gè)方面:其一，TiO2利用其空穴進(jìn)行的氧化反應(yīng);其二，TiO2利用其電子進(jìn)行的還原反應(yīng);其三，TiO2充分利用電子空穴對(duì)在溶液中進(jìn)行的降解反應(yīng)。本論文對(duì)一些常見(jiàn)硝基化合物在光催化還原體系中的反應(yīng)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，以芳香族硝基化合物為反應(yīng)底物，研究了它們?cè)诙趸伌嬖诘臈l件下，還原制備重要精細(xì)化工原料芳香胺化合物，并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了初步的探討和研究。
　　采用溶膠-凝膠法方法，以尿素作為氮

3、源以鈦酸丁酯為前驅(qū)體在相近條件下制備了納米TiO2和N摻雜的TiO2，并通過(guò)紅外、電鏡以及粉末衍射圖譜進(jìn)行了系統(tǒng)的比較研究。XRD及TEM測(cè)試結(jié)果顯示:溶膠-凝膠法制備方法簡(jiǎn)單，且樣品為銳鈦礦相、顆粒均勻細(xì)小，并得到了粒徑在10nm左右的納米晶須狀N/TiO2顆粒，并以鄰硝基酚的水溶液的光催化降解為模型反應(yīng)，對(duì)催化劑的光催化性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明N/TiO2性能最好。
　　設(shè)計(jì)光催化體系應(yīng)用于還原鄰硝基酚來(lái)合成鄰氨基酚，首次在紫外

4、光照射下取得了較好催化效果。并對(duì)反應(yīng)的影響因素以及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)作了詳盡的討論，優(yōu)化了反應(yīng)工藝。
　　在此基礎(chǔ)上催化體系應(yīng)用到不同取代基芳胺的合成上，對(duì)一些含有鹵素，醛基，羧基，氨基等的取代硝基苯實(shí)現(xiàn)了硝基的單一選擇性還原，同時(shí)高產(chǎn)率地獲得了相應(yīng)的芳胺。討論了取代基對(duì)以及空間位阻對(duì)產(chǎn)率的影響，這有望為制備各類芳香胺提供一條高效、高選擇性、適用面廣、環(huán)境友好、成本低的新合成方法。結(jié)合前人的研究，對(duì)新催化體系的還原機(jī)理進(jìn)行了探討，初探了硝