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环氧化合物是一类重要的有机合成中间体,被广泛应用于石油化工、精细化工和有机合成等领域。环氧化合物的合成一直是有机化学领域的重要任务。目前工业上合成环氧化合物主要采用过酸法和氯醇法,但这两种方法都存在环境污染和设备腐蚀的问题,为了克服以上问题。基于环境友好和反应成本的考虑,使用过氧化氢作为氧化剂。过氧化氢是一种绿色的氧化剂,是一种理想的氧化剂。
本论文在研究中发现,活化硅胶对苯乙烯的环氧化有一定的催化效果,进一步研究发现,以工业品纳米SiO2为催化剂对环状烯烃、苯系烯烃具有较好的反应效果,对官能化的烯烃也有一定的反应效果,通过考察时间、温度、催化剂用量、溶剂用量等因素对反应的影响,探索出催化各种烯烃的最佳反应条件。大量实验结果表明,活化硅胶和纳米SiO2在反应中可能起到相转移催化的作用。
在论文的第三部分,使用丙酮和乙腈作为混合溶剂在均相体系中进行环氧化反应。我们发现,乙腈和缓冲液在环氧化反应起着必不可少的作用;体系的PH值对反应的影响较大;反应温度的影响与底物分子大小有关。此外,我们在反应中使用30%的H2O2,H2O2的用量通常是底物的1-2倍,相对于文献报道的使用催化剂的烯烃环氧化体系,H2O2的用量大大减少,极大地降低了反应成本。通过对大量烯烃均相环氧化反应体系的研究发现,均相反应体系对直链端烯,环烯烃、苯系烯烃等非官能化烯烃有良好的效果。均相体系反应可显著降低环氧化反应的成本、能耗,符合可持续发展的绿色化学要求。