硼化合物、鋁化合物催化劑的合成及對(duì)Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)催化性能研究.pdf

1、本論文由以下五章組成:
　　第一章文獻(xiàn)綜述
　　本章從三個(gè)方面綜述了Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的研究進(jìn)展:(1)引言,簡(jiǎn)單介紹 Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的發(fā)展歷史、反應(yīng)特點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域;(2)Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的機(jī)理,闡述普遍被人們所接受的由 Criegee提出的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)機(jī)理;(3) Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的研究進(jìn)展,分別介紹了氧化劑

2、和催化劑的發(fā)展情況。在催化劑應(yīng)用方面重點(diǎn)介紹了非均相催化劑在Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)中的應(yīng)用。根據(jù)擔(dān)載催化劑載體的不同,以無機(jī)高分子(分子篩、硅膠、粘土等)擔(dān)載催化劑;以有機(jī)高分子(纖維素、殼聚糖、樹脂等)擔(dān)載催化劑及其它非均相催化劑(金屬氧化物、金屬絡(luò)合物等)三方面分別進(jìn)行了綜述。
　　第二章:三氟化硼及硅膠負(fù)載物催化下酮類的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)
　　本章考察了三氟化硼及硅膠負(fù)載催化下30％

3、 H2O2對(duì)酮類的Baeyer- Villiger氧化反應(yīng)。結(jié)果表明,兩種催化劑都能在溫和條件下催化酮類氧化得到相應(yīng)的酯和內(nèi)酯。小分子三氟化硼對(duì)2-金剛烷酮、環(huán)戊酮、2-甲基環(huán)己酮的催化氧化基本實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化,產(chǎn)物內(nèi)酯的選擇性分別達(dá)到99%,99%和74%。其對(duì)鏈狀的4-甲基-2-戊酮的氧化表現(xiàn)出較好的催化性能,相同條件下底物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物酯的選擇性分別可達(dá)25%和99%。硅膠負(fù)載三氟化硼催化酮類Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)時(shí),產(chǎn)

4、物內(nèi)酯的選擇性很好,催化劑制備過程簡(jiǎn)單,并具有較好的重復(fù)使用性能。
　　第三章:坡縷石擔(dān)載AlCl3催化下H2O2對(duì)酮類的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)
　　坡縷石是一種層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水鎂鋁硅酸鹽晶體礦物,它具有獨(dú)特的孔結(jié)構(gòu):在晶體內(nèi)部,有二維連續(xù)的硅氧四面體片。坡縷石具有很大的比表面積、獨(dú)特的間隙孔、對(duì)金屬離子有可置換性和一定的穩(wěn)定性。我們利用坡縷石自身獨(dú)特的結(jié)構(gòu),合成了坡縷石擔(dān)載的AlCl3催化劑,并考察了此體系

5、對(duì)Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的催化性能。利用紅外光譜(FT/IR、X射線光電子能譜(XPS)、電感耦合等離子發(fā)射光譜(ICP)對(duì)催化劑進(jìn)行了表征。催化劑在溫和條件下對(duì)2-金剛烷酮、環(huán)己酮、4-甲基環(huán)己酮和4-叔丁基環(huán)己酮表現(xiàn)出良好的催化性能。催化劑制備過程簡(jiǎn)單,重復(fù)使用性能較好。
　　第四章:蒙脫土擔(dān)載AlCl3催化下酮的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)
　　蒙脫土是由2個(gè)硅氧四面體夾1個(gè)鋁氧八面體構(gòu)成的層

6、狀硅酸鹽礦物。由于四面體中心的4價(jià)陽離子Si和八面體中心的3價(jià)陽離子Al易被低價(jià)的陽離子取代,表面層帶負(fù)電,因而層間具有良好的離子交換性能和吸附性能,我們利用蒙脫土這種結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的特點(diǎn),合成了蒙脫土擔(dān)載AlCl3催化劑,并考察了它對(duì)一些酮Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)的催化性能。利用紅外光譜(FT/IR、電感耦合等離子發(fā)射光譜(ICP)、掃描電鏡(SEM)對(duì)催化劑進(jìn)行了表征。催化劑在溫和條件下對(duì)2-金剛烷酮、環(huán)己酮、4-甲基環(huán)

7、己酮和4-叔丁基環(huán)己酮表現(xiàn)出良好的催化性能。催化劑制備過程簡(jiǎn)單,重復(fù)使用性能較好。
　　第五章:AlBr3催化下H2O2對(duì)酮類的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)
　　本章考察以AlBr3為催化劑,30% H2O2為氧化劑催化酮類的Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)。此外,還考察了溶劑、反應(yīng)溫度、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間對(duì)催化劑催化活性及產(chǎn)物選擇性的影響。結(jié)果表明,AlBr3作為一種均相催化劑,對(duì)酮的Baeyer-Vil