水相中納米R(shí)u簇催化苯乙酮轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)催化加氫反應(yīng)相比，催化轉(zhuǎn)移氫化作為一種更為綠色的加氫反應(yīng)，對(duì)設(shè)備要求較低，具有反應(yīng)條件溫和以及危險(xiǎn)性低等優(yōu)勢(shì)。針對(duì)目前均相催化轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)存在的不足，本文首先以PVP為穩(wěn)定劑，采用微波輻射加熱的方式制備了一種適用于水/有機(jī)兩相的納米R(shí)u簇，對(duì)其進(jìn)行了TEM表征，并考察了制備條件對(duì)Ru簇的影響；然后以“一鍋法”為主，將此納米R(shí)u簇用于催化苯乙酮的轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)，著重考察了反應(yīng)溫度、PVP用量、體系所用堿的種類及濃度和反應(yīng)時(shí)間等對(duì)該催化

2、體系催化效果的影響，確定了最佳反應(yīng)參數(shù)；最后考察了該催化體系的重復(fù)使用效果。通過(guò)研究主要得出以下結(jié)論：
　?。?）PVP為穩(wěn)定劑較好的穩(wěn)定和分散了納米R(shí)u簇，所得團(tuán)簇粒徑較小，分布均勻；以水合肼、KOH混和溶液為還原前驅(qū)體RuCl3的還原劑，其還原強(qiáng)度較為合適，水合肼與RuCl3的適宜用量比約在6:1左右；制備納米R(shí)u簇過(guò)程中，加料順序?qū)?duì)所制Ru簇的尺寸等性能產(chǎn)生影響，采用“將PVP與前驅(qū)體的混合溶液逐滴滴加進(jìn)快速攪拌著的還原劑

3、溶液中”的加料順序最為合適，制備的Ru簇均勻分散，形態(tài)穩(wěn)定。
　?。?）在不同PVP用量下，該Ru簇催化苯乙酮轉(zhuǎn)移氫化的反應(yīng)效果隨溫度的升高均呈現(xiàn)出先迅速增大后緩慢增長(zhǎng)的特點(diǎn)，該Ru簇催化苯乙酮轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)的最佳溫度在95℃左右；
　　（3）PVP用量過(guò)多或過(guò)少都不適合此納米R(shí)u簇正常的催化作用，反應(yīng)的產(chǎn)率隨PVP用量的增大呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律。在95℃的反應(yīng)溫度下，PVP與RuCl3的最佳用量比為65:1。
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4、4）分別使用KOH、NaOH、LiOH為反應(yīng)的增效劑時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)率隨堿濃度的變化規(guī)律相似：隨著催化體系中堿濃度的增大，反應(yīng)產(chǎn)率不斷升高，當(dāng)堿濃度增大到某一個(gè)值后，反應(yīng)產(chǎn)率達(dá)到最高值，此后反應(yīng)產(chǎn)率基本不再受堿濃度的影響。對(duì)比這三種堿的使用情況，以KOH為反應(yīng)增效劑時(shí)效果最好，最佳濃度為0.5000mol/L。
　　（5）反應(yīng)產(chǎn)率隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)先是不斷增大，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間到達(dá)120min后，反應(yīng)產(chǎn)率基本不再變化?？烧J(rèn)為在反應(yīng)溫度為95℃，

5、PVP與RuCl3用量比為65:1，KOH濃度為0.5000mol/L的反應(yīng)條件下，最佳反應(yīng)時(shí)間為120min，反應(yīng)最大產(chǎn)率為59.7％。
　?。?）以萃取、靜置分層的方式分離產(chǎn)物和催化體系的方法既簡(jiǎn)捷又溫和，具有較高的可行性；在最佳反應(yīng)條件（反應(yīng)溫度為95℃、PVP與 RuCl3用量比為65:1、KOH濃度為0.5000mol/L、反應(yīng)時(shí)間為120min）下，該催化體系可有效使用2~3次；隨著重復(fù)使用次數(shù)的增加，該催化體系中的R