改性氯乙酰树脂负载铂催化剂的制备及其催化烯烃硅氢加成反应研究

来源 :杭州师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:caibo782
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烯烃硅氢加成反应是合成功能有机硅化合物和形成Si-C键的重要方法之一。寻找高性能催化剂一直是该反应研究的一个热点。多相催化剂因具有催化活性好、稳定性强、可重复利用等优点一直受到人们的重视,其载体主要有聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚硅氧烷、Si02、分子筛、活性炭等。聚苯乙烯作为一类高分子载体,可在其表面接枝含硫、氮、磷等元素的配位基团,然后再与铂、钯或铑等过渡金属形成固载型催化剂用于硅氢加成反应中。本文首先对近年来应用于硅氢加成反应的铂催化剂做了概述,总结了制备聚苯乙烯固载过渡金属催化剂的方法,并对其在硅氢加成反应中存在的问题进行了分析和讨论,在此基础上设计、合成了胺类和氨基酸类化合物改性的氯乙酰树脂,与铂复合后用于烯烃硅氢加成反应中,对其催化效果进行了详细研究。第一部分采用胺类化合物对氯乙酰化聚苯乙烯树脂进行改性,制备了胺改性的氯乙酰化聚苯乙烯树脂/铂配合物催化剂,并考察了其对烯烃与含氢硅烷的硅氢加成反应的催化性能。采用红外光谱(IR)和元素分析(EA)手段对催化剂进行了表征,结果表明氨基可成功接枝到树脂表面,Pt与氨基N原子配位形成Pt-N配位键。对于一般直链烯烃与硅烷的硅氢加成反应,此类催化剂具有较高的活性和较好的区域选择性,β-加成产物的选择性最高达90%以上,且具有良好的重复使用性能,在连续使用13次后活性仍没有明显下降。第二部分采用氨基酸类化合物对氯乙酰化聚苯乙烯树脂进行改性,并制备了氨基酸改性的氯乙酰化聚苯乙烯树脂/铂配合物催化剂,考察了此类催化剂对不饱和烃与含氢硅烷的硅氢加成反应的催化性能。采用拉曼光谱(Raman)和元素分析(EA)技术对催化剂进行了表征,结果表明氨基酸可成功接枝到树脂表面。与第一部分胺改性的催化剂相比,此类氨基酸改性的催化剂对底物具有更广泛的适用性,能够有效催化苯乙烯、辛烯、烯丙基氯与甲基二氯硅烷以及苯乙烯、辛烯与含氢双封头的硅氢加成反应,转化率均在95%以上,且具有良好的重复使用性能,最高可连续使用15次而活性无明显下降。
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