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随着社会的不断发展,醇、酮以及其衍生物如内酯、肟等,在人们生活中扮演着越来越重要的作用。过去粗犷式的合成路径存在着环境污染高、能源消耗大、从业人员健康等诸多问题。努力提高现有化学反应原料和能源的有效利用率和寻求新的反应路径,是现今发展绿色化学的重要目标。而有效利用率的提高以及新的反应路径设计依赖于新材料的合成以及新工艺的研发。近年来,通过设计新型催化材料、提高反应步骤中的原子经济性是发展绿色化学的重要途径,而多相催化材料因为其有着可设计的反应活性中心,容易分离,可重复利用等诸多特性被广泛研究,其中分子筛因为具有多孔的结构,良好水热稳定性,活性中心不容易流失,本身对环境没有污染等特点,被普遍应用在各种催化反应领域中。本论文围绕醇酮类化合物的合成以及衍生物如内酯、肟的催化合成等,结合分子筛材料的工业应用背景,以分子筛担载过渡金属元素,探讨了环己烷氧化、内酯以及肟的合成新工艺。1.环己基过氧化氢催化氧化环己烷制备K-Aoil环己烷氧化制备K-Aoil(K：环己酮,A：环己醇)在现当代工业生产中有着极为重要的作用,环己酮先经过氨肟化得到环己酮肟,环己酮肟再经过重排生成的己内酰胺则为Nylon-6的单体。而环己醇开环产物6-羟基己酸是Nylon-66单体。目前工业主流的K-Aoil生产工艺为空气氧化法,即以空气中氧气为氧化剂,在高温无催化剂条件下,氧化环己烷制备环己基过氧化氢(CHHP),再通过过渡金属盐分解CHHP得到K-Aoil,但缺点是CHHP作为一种过氧化合物被直接分解,没有被有效利用,本文以叔丁基过氧化氢(TBHP)替代CHHP作为模型分子,通过设计筛选合适的催化剂,验证过氧化合物是否能氧化环己烷。并优化反应条件,最后以环己烷氧化中间体CHHP氧化环己烷,进一步提高了CHHP的有效利用率。2.钛硅分子筛催化低碳醛酮氨肟化肟是醛酮的下游产品,为醛酮与羟胺或者其衍生物通过非催化途径生成。肟类作为一种重要的大宗化学产品,与人们的日常生活息息相关,环己酮肟重排而成的己内酰胺是生产Nylon-6的前驱体,低碳的肟如丁酮肟、丙酮肟、乙醛肟等可替代有毒的肼,作为锅炉的除氧剂,且肟在有机合成中也有着广泛的应用。传统制备肟的途径为羟胺的衍生物与醛、酮反应后,再经过酸中和,提纯分离。过程步骤多,环境污染大,Titansilicate/H2O2体系可以高选择性的催化醛酮氨肟化,这替代了传统羟胺制备肟的工艺。目前报道的氨肟化有效的钛硅分子筛只有TS-1(MFI)、Ti-MWW (MWW)、Ti-MOR (MOR)三种,在大分子酮氨肟化,如环己酮氨肟化中,表现出了较好的活性,尤其是TS-1,目前催化环己酮肟化已经大量产业化。但TS-1氧化能力过强,容易将肟氧化成硝基化合物,所以在小分子醛酮氨肟化中效果很差,本文系统探讨了低碳醛酮合成肟的反应条件并对失活机理进行了表征。3. W-MOR催化乙胺氧化制备乙醛肟胺类化合物直接氧化可以制备对应的肟,目前报道的TS-1或者VS-1均可以H202为氧化剂,将胺氧化成肟,但反应路径中涉及氧化重排等多个步骤,所以最终选择性较低。多种钨基分子筛在环戊烯氧化到戊二醛中有着较好的活性,且产物戊二醛不会被深度氧化成酸,表明钨有着合适的氧化性能,本文合成了将钨基催化剂,应用于乙胺催化氧化制备乙醛肟中,并考察了详细的反应参数,得到了较好的效果。4. Mo-Beta催化环己酮制备ε-己内酯ε-己内酯作为基础的化工原料,有着极其重要广泛的应用。传统过氧酸合成方法污染大、耗能高。目前文献报道的B-V氧化制备ε-己内酯是以H202为氧化剂,Sn为活性中心担载的多孔材料为催化剂。而文献报道的H202催化氧化环己酮制备内酯都存在着低选择性的问题,因为ε-己内酯容易被水解,使得选择性降低。本文合成了新型的钼基催化剂,通过调变反应参数,进而高选择性的合成了ε-己内酯,并且探讨了影响反应选择性的各项因素。