基于L-组氨酸衍生物配合物的合成及催化性能研究

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在过去的几十年里,配位聚合物因其在各种科学研究领域中的潜在应用而引起了极大关注,特别是在气体的吸附和分离、生物医学、电磁性质和催化领域中起到了不可替代的作用。而在其众多的性质当中,其多相高效不对称催化性能的研究相对较少,但相关研究已表明其也是最有前景的研究方向之一。由于多相催化剂的合成过程繁琐,催化机理不明确等原因,目前,合成高效、绿色的非均相催化剂仍然非常困难。因此,探索有效的催化剂,并解释详细的催化机理成为非均相催化的主要挑战。  为了进一步探究配位聚合物的不对称催化性能,首先本论文选择了组氨酸衍生物4-{[1-羧基-2-(1H-咪唑-4-基)乙氨基]甲基}苯甲酸(L1)作为有机桥连配体,水热条件下结合Co(NO3)2和MnCl2成功得到了两种基于CoⅡ和MnⅡ的2D配位聚合物{(Co(L1)(H2O))2(H2O)}n(1)和{(Mn(L1)(H2O))2(H2O)}n(2)。结构研究表明这类配体保留了经典的N-O螯合配位模式,这可能是配体结构更加稳定的原因。而X-射线单晶衍射表明,这两种配位聚合物中水分子和钴离子、锰离子直接配位,其可以很容易的通过加热活化。其次,本论文研究了化合物1和2对催化环己烯氧化的效果,结果表明化合物1和2在以叔丁基过氧化氢为氧化剂条件下催化环己烯的烯丙基型氧化形成叔丁基-2-环己烯基-1-过氧化物过程中均表现出高效的催化活性,转化率和选择性高达90%左右。且通过不同的反应温度计算得出化合物1催化氧化环己烯活化能近似91.98KJmol-1。然后,本论文还研究了化合物{[Co(L2)2(H2O)]}n(3)对催化苯乙烯氧化的效果,结果显示其在氧化苯乙烯生成环氧苯乙烷上表现出高效的催化活性和选择性。最后,本论文提出了一个可能的机理来说明化合物1和2催化氧化苯乙烯的高催化活化和选择性。
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