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高分子担载2，4-二羟基苯乙酮型希夫碱的制备及其催化氧化性能研究

作　者: 吕玉荣
导　师: 常玥
学　校: 西北师范大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 高分子担载希夫碱催化氧化分子氧异丙苯环己烯
分类号: TQ244
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在环境问题和经济问题等多方面的压力下,利用廉价且绿色环保的氧化剂如O₂做氧化剂,实现温和条件下选择性催化氧化碳氢化合物符合绿色化学和环境友好的客观要求,具有巨大的社会效益和经济效益。本论文以O₂为氧化剂,固载的希夫碱金属配合物为催化剂,常压条件下催化氧化小分子有机化合物-环己烯、异丙苯。论文主要包括以下五章内容:第一章:文献综述介绍了希夫碱的研究概况及应用,主要对希夫碱在催化反应中的应用（催化氧化反应,催化环氧化反应和催化烯烃聚合反应）;分析化学中的应用;生物活性和功能材料中的应用等作一概述。第二章:担载苯乙酮希夫碱络合物的制备及其催化氧化异丙苯制备了氯甲基化聚苯乙烯（氯球）担载2,4-二羟基苯乙酮缩邻苯二胺型希夫碱金属络合物PS-DHA-DAB-M （M =Cu, Co, Ni, Mn）,并用FT-IR,ICP,XPS进行了结构表征。研究了常压条件下分子氧对异丙苯的催化氧化行为,异丙苯的氧化反应发生在α-碳上,产物分别为异丙苯过氧化氢（CHP）、2-苯基-2-丙醇（PP）。四种络合物中,PS-DHA-DAB-Cu的催化活性最大,在383 K,催化剂用量:异丙苯= 5 mg : 2 mL,反应8 h后,底物转化率可达41%,产物中CHP与PP的选择性分别为76%、24%。第三章:高分子担载双核希夫碱金属配合物合成及其催化分子氧氧化环己烯研究了以氯甲基化聚苯乙烯担载2,4-二羟基苯乙酮缩1,3-二氨基-2-丙醇型双核希夫碱（PS-DD-M, M= Cu, Co, Ni and Mn）为催化剂,分子氧氧化环己烯,反应发生在烯丙基碳原子上,氧化产物为1,2-环氧环己烷（EXO）、2-环己烯-1-醇（-OH）、2-环己烯-1-酮（-C=O）、和2-环己烯-1-过氧化氢（-OOH）。四种金属配合物催化剂对环己烯的转化率顺序为PS-DD-Cu > PS-DD-Mn > PS-DD-Co > PS-DD-Ni,转化数为PS-DD-Ni> PS-DD-Mn > PS-DD-Co > PS-DD-Cu,在PS-DD-Cu /O₂反应体系下,最佳反应条件343 K、催化剂:底物= 2 mg : 2 ml、10 h,环己烯的转化率为43%。同时探讨了在PS-DD-Cu /O₂反应体系下,催化氧化环己烯的反应机理。第四章:高分子担载三齿希夫碱金属络合物的合成及催化性能研究制备了四种氯甲基化聚苯乙烯担载的2,4-二羟基苯乙酮缩邻氨基吡啶型希夫碱金属络合物PS-DA-M （M =Cu, Co, Ni, Mn）,并用FT-IR,ICP,XPS和TG-DTA进行了结构表征。研究了常压条件下分子氧对环己烯和异丙苯的催化氧化行为,结果发现PS-DA-Cu的反应活性最大,对环己烯的转化率为51.9%,异丙苯的转化率为62%。环己烯的氧化反应发生在烯丙基碳原子上,氧化产物为1,2-环氧环己烷（EXO）、2-环己烯-1-醇（-OH）、2-环己烯-1-酮（-C=O）、和2-环己烯-1-过氧化氢（-OOH）,异丙苯的氧化产物为异丙苯过氧化氢（CHP）和2-苯基-2-丙醇（PP）。并探讨了反应温度、催化剂用量、和反应时间对催化氧化性能的影响。第五章:高分子担载双核对称型希夫碱过渡金属络合物的制备及其催化氧化异丙苯制备了氯甲基化聚苯乙烯（PS）担载双核对称型希夫碱金属络合物PS-D-H₂L_b-M（M =Cu, Co, Ni, Mn）,采用FT-IR和TG-DTA进行了结构表征,研究了常压、无溶剂、无共还原剂条件下分子氧对异丙苯的催化氧化行为,其中PS-D-H2Lb-Cu的催化活性最大,氧化产物为2-苯基2-丙醇（PP）和异丙苯过氧化氢（CHP）,异丙苯转化率达46.1%。并探讨了反应温度、催化剂用量、底物用量和反应时间对异丙苯催化氧化性能的影响。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-11
第一章文献综述  11-33
  引言  11-12
  1 希夫碱的研究概况及应用  12-24
    1.1 催化反应  12-22
    1.2 分析化学中的应用  22-23
    1.3 生物活性  23
    1.4 功能材料中的应用  23-24
  2 课题研究意义及研究内容  24-26
  参考文献  26-33
第二章担载苯乙酮希夫碱络合物的制备及其催化氧化异丙苯  33-45
  1 引言  33
  2 实验部分  33-35
    2.1 仪器和试剂  33-34
    2.2 催化剂的制备  34-35
    2.3 实验方法  35
  3 结果与讨论  35-42
    3.1 催化剂结构表征  35-37
    3.2 催化氧化反应  37-42
  4 小结  42-43
  参考文献  43-45
第三章高分子担载双核希夫碱金属配合物合成及其催化氧化性能  45-59
  1 引言  45-46
  2 实验部分  46-47
    2.1 仪器和试剂  46
    2.2 催化剂的制备  46-47
    2.3 催化氧化反应  47
  3 结果讨论  47-55
    3.1 催化剂结构表征  47-50
    3.2 催化氧化环己烯  50-55
  4 小结  55-56
  参考文献  56-59
第四章高分子担载三齿希夫碱金属络合物的合成及催化性能研究  59-77
  1 引言  59-60
  2 试验部分  60-61
    2.1 试剂与仪器  60
    2.2 催化剂的制备  60-61
    2.3 实验方法  61
  3 结果与讨论  61-73
    3.1 结构表征  61-64
    3.2 催化氧化环己烯  64-69
    3.3 催化氧化异丙苯  69-73
  4 小结  73-74
  参考文献  74-77
第五章高分子担载双核对称型希夫碱过渡金属络合物的制备及其催化氧化异丙苯  77-87
  1 引言  77-78
  2 实验部分  78-79
    2.1 仪器和试剂  78
    2.2 催化剂的制备  78-79
    2.3 催化氧化反应  79
  3 结果与讨论  79-85
    3.1 结构表征  79-81
    3.2 催化氧化反应  81-85
  4 小结  85-86
  参考文献  86-87
在读期间发表研究论文目录  87-88
致谢  88

高分子担载2，4-二羟基苯乙酮型希夫碱的制备及其催化氧化性能研究

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