新型尾式乙基咪唑基卟啉的合成及氯化金属卟啉催化氧化苯甲醇的研究

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卟啉及其衍生物作为生物酶P-450的模拟化合物得到了广泛的研究。尾式卟啉较为接近血红蛋白活性中心的分子结构,并且尾端的基团还可配位于中心原子,起到轴向配体的作用。卟啉化合物作为仿生酶在催化氧化烷烃、烯烃环氧化、醇等有机物时具有能高转化率、高选择性、较低反应温度的优良特性。但是,很多卟啉化合物具有昂贵、易氧化降解、容易聚合为二聚体或多聚体等缺点。因此,合成能够克服以上缺陷的新型尾式卟啉化合物受到了人们的关注。 本研究通过不对称的单羟基卟啉化合物,二溴烷烃,咪唑和溴乙烷反应,合成了一种新型的离子型尾式卟啉化合物-5-对{4-[1-(3-乙基)-咪唑基]丁氧基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉(Et-ImBPTPP)Br,并采用质谱、紫外、红外、热重分析、元素分析、能谱和核磁共振氢谱对该化合物的结构进行了结构表征。 室温离子液体既是一种环境友好的溶剂也是一种很好的催化剂,几乎没有蒸气压,可以重复使用。本研究结合离子液体和金属卟啉两者的优良性能,将其应用到苯甲醇的催化氧化反应体系中。通过实验,探讨了反应过程中温度、氯化金属卟啉、氧化剂、轴向配体和离子液体的种类等因素对反应收率的影响。 研究结果表明:在反应温度120℃,催化剂为MnTPPCl,氧化剂为K2S2O8,无轴向配体,离子液体为[Bmiml]HSO4条件下,反应半小时后,苯甲醇氧化为苯甲醛表现出很好的活性(>99%)和选择性(>99%)。结果表明新型催化体系MnTPPCl/[Bmim]HSO4/K2S2O8能高效催化氧化苯甲醇为苯甲醛,催化体系有一定的重复循环使用能力。
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