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基于钛配位作用的功能材料在有机合成中的应用

作　者: 张泽宇
导　师: 彭延庆
学　校: 华东理工大学
专　业: 植物保护
关键词: 有机-无机杂化材料纳米催化剂介孔分子筛杀菌活性
分类号: O643.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 34次
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内容摘要

纳米催化技术是目前非均相催化领域中的研究热点之一。本文设计、制备了多种基于钛配位的纳米和亚微米有机-无机杂化材料,研究了其在选择性空气氧化、C-C键形成反应中的催化活性。并以上述材料为催化剂和捕捉剂,合成了两个系列具有潜在杀菌生物活性的含1,2,3-噻二唑杂环衍生物。具体包括以下三方面内容：其一,制备了介孔分子筛MCM-41无机载体,采用钛酸正丁酯为桥连剂负载4-羟基TEMPO琥珀酸单酯,得到TEMPO功能化的纳米介孔催化剂(TEMPO-MCM-41),并以催化空气选择性氧化醇制备相应的醛或酮的反应为模型,考察了TEMPO-MCM-41制备路线和反应条件对其催化活性及回收套用性能的影响；其二,以制备的介孔分子筛MCM-41为载体、钛酸正丁酯为桥连剂固载具有二酚结构的原儿茶醛,设计制备了醛功能化的MCM-41纳米介孔捕捉剂(Aldehyde-MCM-41),并将其应用于含1,2,3-噻二唑杂环衍生物的合成与产物纯化。成功开发了TEMPO-MCM-41催化空气氧化制备重要中间体4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲醛的绿色合成方法,并以此化合物为起始原料合成了两个系列的1,2,3-噻二唑衍生物,分别为：(a)1,2,3-噻二唑醛Knoevenagel产物与含羰基活泼亚甲基化合物环合的衍生物；(b)1,2,3-噻二唑醛芳肼腙。在1,2,3-噻二唑醛芳肼腙的合成中,以Aldehyde-MCM-41捕捉过量的芳肼,可对目标化合物进行初步纯化。生物活性测试结果表明,系列(a)部分化合物分别对番茄晚疫病、黄瓜灰霉病表现出了一定的活体杀菌活性。其三,以来自可再生资源的烟酸为有机组分,钛酸正丁酯为无机组分,通过溶胶-凝胶法制备出了负载氯化镍的钛-烟酸亚微米杂化催化剂,并将其应用于催化吲哚与查尔酮的Michael加成反应,结果显示该催化剂具有较好的催化活性和回收套用性能。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章文献综述  9-18
  1.1 前言  9
  1.2 纳米催化剂概述  9
  1.3 纳米催化剂的制备  9-14
    1.3.1 传统有机-无机纳米杂化催化剂的制备  9-10
    1.3.2 介孔分子筛纳米催化剂的制备  10-11
    1.3.3 介孔分子筛纳米催化剂的合成机理  11-14
  1.4 纳米催化剂的表征  14-16
    1.4.1 纳米催化剂形态的表征  14
    1.4.2 纳米催化剂表面结构表征  14-16
    1.4.3 纳米催化剂内部结构的表征  16
    1.4.4 纳米催化剂性能的测试  16
  1.5 纳米催化剂的应用  16
  1.6 本论文研究的目的和主要内容  16-18
第2章实验设计思想及合成路线  18-21
  2.1 实验设计思想基合成路线  18-20
  2.2 本文重要符号释义  20-21
第3章介孔分子筛负载TEMPO催化剂的制备及应用  21-42
  3.1 引言  21
  3.2 本章实验设计及具体合成路线  21-22
  3.3 实验部分  22-41
    3.3.1 主要仪器  22-23
    3.3.2 TEMPO-MCM-41的制备  23-24
    3.3.3 TEMPO-MCM-41的表征  24
    3.3.4 TEMPO-MCM-41在催化空气氧化醇制备醛或酮中的应用  24-32
    3.3.5 结果与讨论  32-41
  3.4 本章小结  41-42
第4章功能化分子筛用于含1,2,3-噻二唑衍生物的合成与纯化  42-79
  4.1 引言  42
  4.2 本章试验设计  42-44
  4.3 实验部分  44
  4.3.1 主要仪器  44-77
    4.3.2 TEMPO-MCM-41在合成1,2,3-噻二唑衍生物中的应用  44-54
    4.3.3 Aldehyde-MCM-41的制备及表征  54-55
    4.3.4 Aldehyde-MCM-41在合成1,2,3-噻二唑衍生物中的应用  55-65
    4.3.5 生物活性测试  65-67
    4.3.6 结果与讨论  67-74
    4.3.7 典型目标化合物图谱解析  74-77
  4.4 本章小结  77-79
第5章负载镍杂化催化剂的制备及其在Michael加成反应中的应用  79-91
  5.1 引言  79
  5.2 本章试验设计  79-80
  5.3 实验部分  80-89
    5.3.1 主要仪器  80
    5.3.2 Ni-HM的制备及表征  80
    5.3.3 Ni-HM在催化查尔酮与吲哚的Michael加成反应中的应用  80-85
    5.3.4 Ni-HM催化查尔酮与吲哚的Michael加成反应回收套用  85-86
    5.3.5 结果与讨论  86-89
  5.4 本章小结  89-91
第6章结论  91-92
参考文献  92-101
致谢  101

基于钛配位作用的功能材料在有机合成中的应用

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