铝化合物催化剂的合成及对Baeyer-Villiger氧化反应催化性能研究

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本论文由以下四章组成:第一章:文献综述本章从三个方面对酮类Baeyer-Villiger氧化反应的研究进展做了简单综述:(1)引言,简单介绍Baeyer-Villiger氧化反应的发展、反应特点及其应用领域;(2)Baeyer-Villiger氧化反应的机理,阐述普遍被人们所接受的由Criegee提出的Baeyer-Villiger氧化反应机理;(3)Baeyer-Villiger氧化反应的发展,分别介绍了氧化剂和催化剂的发展情况,在催化剂的应用方面,重点介绍非均相催化剂在Baeyer-Villiger氧化反应中的应用,按照担载催化剂载体的不同,从以β-沸石为载体的催化剂、以中孔材料为载体的催化剂、以粘土为载体的催化剂及其它非均相催化剂(金属氧化物、以树脂为载体的催化剂、金属络合物等)四方面分别进行了综述。第二章:硅胶担载AlClB3B催化下酮的Baeyer-Villiger反应研究硅胶的化学式为x SiOB2B·y HB2BO,是一种透明或乳白色粒状固体,具有开放的多孔结构,吸附性强,能吸附多种物质,而且其表面具有大量可功能化的羟基,分子内部具有不同的孔道,可同时在分子外围和内部担载目标化合物。从硅胶自身独特的结构出发,我们用硅胶作为载体,以AlClB3B为催化的活性金属离子,合成了硅胶担载的AlClB3B。并且以此为催化剂,30%HB2BOB2B为氧化剂,考察了此体系对Baeyer-Villiger氧化反应的催化性能,其结果表明:硅胶担载的AlClB3B催化剂对许多环酮和脂肪族酮的Baeyer-Villiger氧化表现出良好的催化性能,特别是对2-金刚烷酮,环己酮,4-甲基环己酮和4-叔丁基环己酮有很好的催化活性。该催化剂所用载体硅胶来源广阔,而催化剂的制备过程又非常简单,所以将silica-AlClB3B作为Baeyer-Villiger氧化反应的催化剂是一种有意义的选择。第三章:MCM-41担载AlClB3B催化下酮的Baeyer-Villiger反应研究MCM-41的成分主要是SiOB2B,结构呈有序的“蜂巢状”,其一维线性孔道呈六方密堆积阵列,表面含有的自由硅羟基-SiOH和=Si(OH)B2B能与许多金属接枝,我们利用MCM-41这种结构和性质上的特点,合成了MCM-41担载AlClB3B催化剂,并考察了它对于一些酮Baeyer-Villiger氧化反应的催化性能,结果表明,所得MCM-41担载AlClB3B化合物结构稳定,且可以对2-金刚烷酮、4-甲基环己酮和4-叔丁基环己酮的Baeyer-Villiger氧化反应起到很好的催化效果。第四章AlClB3B/OB2B/苯甲醛催化氧化下酮的Baeyer-Villiger反应研究以Lewis酸AlClB3B做催化剂,OB2B/苯甲醛做氧化剂,在温和条件下研究了其对环酮和脂肪族酮的Baeyer-Villiger催化氧化反应。实验表明用乙醇溶液做溶剂时,2-金刚烷酮和环戊酮可高产率和高选择性地被氧化成相应的内酯。该体系的催化剂AlClB3B廉价易得,氧化剂为绿色环保的OB2B,其来源丰富,使用安全便利,对环境无污染,符合现代绿色化学的要求。
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