奎宁-杂多酸杂化催化剂催化H2O2为氧源的苯羟基化反应

将奎宁与Keggin结构磷钼钒杂多酸结合制备出一种新颖的多相苯羟基化杂化催化剂, 采用傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、X射线衍射、扫描电镜、热重、N₂吸附-脱附和CHN元素分析等表征手段对催化剂进行了分析. 结果表明, 该催化剂是一种具有较高比表面积和孔体积的半无定形有机杂多酸盐. 在H₂O₂为氧源的苯羟基化反应中, 杂化催化剂引导了液-固两相催化体系, 表现出较高催化活性和重复使用稳定性. 催化剂中奎宁与杂多阴离子间的氢键和电子相互作用赋予了其高熔点和难溶性, 而高比表面积和因奎宁而改善的杂多阴离子的氧化还原性是其获得优异催化性能的主要原因. 这为多相苯羟基化反应提供了一种新的且制备便捷的基于多金属氧酸盐的高效催化剂.     

2∶18磷钼杂多酸(盐)在H_2O_2分解反应中的催化作用

研究了2:18磷钼杂多酸(盐)(Dawson结构)对H_2O_2分解反应的催化行为。实验结果表明,H_6(P_2Mo_(18)O_(62))和1:12磷钼杂多酸H_3(PMo_(12)O_(40))相同,对H_2O_2分解无活性,而其盐类(Fe~(3+)、Cu~(2+))则有很好的催化活性,但对H_2O_2分解的动力学行为不同于1:12磷钼杂多酸盐,符合二级动力学反应关系式。这可能和这两种结构中抗衡阳离子所处环境不同有关。杂多酸阴离子中引入V,部份取代钼后所得实验结果与1:12磷钼钒杂多酸完全相同,表明引入的钒离子在两种结构中不仅有相同的环境而且是催化剂的活性种。     

磷钨杂多酸类离子液体催化环戊烯选择性氧化制备戊二醛

以H_2O_2为氧化剂,将一系列磷钨杂多酸类离子液体用于催化环戊烯(CPE)选择性氧化制备戊二醛(GA)反应,筛选出催化活性最高的催化剂为[π-C_5H_5NC_(16)H_(33)]_3PW_4O_(16).分别探讨了溶剂种类、用量、催化剂用量、H_2O_2用量、反应温度和反应时间等因素对反应的影响.确定了优化的反应条件:5 mL乙酸乙酯,n(Cat.)∶n(H_2O_2)∶n(CPE)=0.03∶50∶33,35℃,18 h,环戊烯的转化率达100%,戊二醛的选择性达87%.催化剂[π-C_5H_5NC_(16)H_(33)]_3PW_4O_(16)循环使用7次后,戊二醛的选择性仍保持在80%以上.     

FeZSM-5/N2O催化氧化苯制苯酚

苯一步氧化制苯酚,是有机物氧化合成中富有挑战性的研究课题之一。该文着重论述了在FeZSM-5及其一系列沸石催化剂上,应用氧化亚氮作为氧化剂使苯直接氧化制苯酚的研究进展。这一系列催化剂体系的特殊之处在于通过氧化亚氮在沸石分子筛上的分解获得具有催化活性的a－氧。详细讨论了在沸石分子筛上形成特殊结构的铁氧化物作为催化活性中心这一观点。由于这种催化体系对苯直接氧化制苯酚的反应有着很高的选择性,因此,这种比较经济和安全的制备苯酚的方法引起了人们的广泛关注。     

FeZSM-5/N2O催化氧化苯制苯酚

苯一步氧化制苯酚，是有机物氧化合成中富有挑战性的研究课题之一。该文着重论述了在FeZSM-5及其一系列沸石催化剂上，应用氧化亚氮作为氧化剂使苯直接氧化制苯酚的研究进展。这一系列催化剂体系的特殊之处在于通过氧化亚氮在沸石分子筛上的分解获得具有催化活性的a－氧。详细讨论了在沸石分子筛上形成特殊结构的铁氧化物作为催化活性中心这一观点。由于这种催化体系对苯直接氧化制苯酚的反应有着很高的选择性，因此，这种比较经济和安全的制备苯酚的方法引起了人们的广泛关注。     

双阳离子钒掺杂杂多酸离子杂化体催化的2,3-吡啶二羧酸的合成研究

以磺酸基官能化线性结构季铵有机离子、二价铜离子与Dawson构型钒掺杂杂多酸H_7[P_2Mo_(17)VO_(62)]、H_8[P_2Mo_(16)V_2O_(62)]、H_9[P_2Mo_(15)V_3O_(62)]为合成子,在水相中经分子自组装,构建了系列以杂多酸阴离子为内核的类核壳结构离子杂化体IH-1～11,离子杂化体同时具有Br?nsted和Lewis酸性及氧化催化活性。离子杂化体为非均相催化剂、工业级氯酸钠为氧化剂,水为反应溶剂,实现了8-羟基喹啉一步氧化为2,3-吡啶二羧酸,当n(杂多酸离子杂化体(IH-10)∶n(8-羟基喹啉)∶n(氯酸钠)=0.002 5∶1∶3.0时,回流反应10h,2,3-吡啶二羧酸产率92%,熔点187℃。杂化体经简单的过滤分离后即可循环使用,循环使用5次催化活性基本保持不变。     

固载化阳离子金属卟啉/杂多阴离子复合催化剂在分子氧氧化乙苯过程中的催化特性

以交联聚苯乙烯微球(CPS)为基质载体, 采用同步合成与固载的方法, 简捷地制得了固载化阳离子苯基卟啉, 继而通过与钴盐的配合反应, 制备了固载化阳离子钴卟啉. 在此基础上, 以Keggin 型杂多酸磷钨酸(HPW)及磷钼酸(HPMo)为试剂, 凭借阳离子钴卟啉(CoP)与杂多阴离子之间的静电相互作用, 制备与表征了固载化的由阳离子钴卟啉与杂多阴离子复合而成的固体催化剂CoPPW-CPS和CoPPMo-CPS. 将两种复合催化剂用于分子氧氧化乙苯的氧化反应, 考察研究了催化特性. 结果表明: 在分子氧氧化乙苯的氧化反应中, 复合催化剂具有很高的催化活性, 可使乙苯高选择性地转化为苯乙酮, 反应12 h, 苯乙酮的产率达30.1%; 复合催化剂的催化活性比单纯的固载化钴卟啉高75%; CoPPW-CPS的催化活性高于CoPPMo-CPS. 在复合催化剂结构组分中, 固载化的杂多阴离子并无催化活性, 起催化作用的组分是钴卟啉; 但是, 杂多阴离子可有效保护钴卟啉, 使其免于被氧化失活, 从而使其保持稳定的高催化活性. 复合催化剂具有最适宜的投加量, 过量催化剂的加入, 会抑制钴卟啉的催化活性. 复合催化剂还具有良好的循环使用性能.     

负载型纳米Au/Cr_2O_3催化甘油氧化合成甘油酸

制备了一系列负载型纳米Au/Cr_2O_3催化剂,采用ICP、FTIR、XRD和N2吸附脱附对所制备的催化剂进行了表征.以3%的H_2O_2为氧化剂,考察其对甘油选择性氧化反应的催化性能.结果表明,该类催化剂在甘油选择性氧化反应中表现出了较好的催化性能,其中Au/Cr_2O_3(0.95%)的催化性能最好,甘油转化率可达81.5%,甘油酸选择性为67.0%,且该非均相催化剂重复使用10次后仍保持较高的催化活性.     

Keggin型磷钼钒季铵盐催化氧化苯制苯酚反应研究

采用分步反应、分步酸化法制备了磷钼钒缺位型杂多酸,用（C4H9）4N^＋（以下简写为Bu4N^＋）阳离子取代杂多酸中H^＋作为反荷离子合成了杂多季铵盐（用于苯氧化制苯酚反应）．FT-IR分析反应前后催化剂结构的变化．以苯为原料,乙酸为溶剂,30％H2O2作氧化剂,系统考察了催化剂类型、催化剂用量、氧化剂用量、反应时间及温度对反应的影响．实验结果表明,56．4mmol苯在（Bu4N）5PMo10V2O40用量0．25mmol,30％H2O2用量10mL,溶剂乙酸10mL,70℃条件下回流反应6h,苯酚收率可达到27．9％．     

石墨相氮化碳负载钒作为多相催化剂用于苯直接氧化制苯酚（英文）

苯酚是一种重要的化工原料,目前苯酚的工业生产路线普遍存在工艺流程复杂、苯酚收率低和环境污染严重等问题.为实现苯酚的绿色生产,苯直接氧化制苯酚的合成路线受到各国研究者的广泛关注.在苯直接羟基化反应常用的N_2O,O_2和H_2O_2三类氧化剂中,N_2O由于来源有限,其工业应用受到极大限制;而O_2不易活化,且反应过程中常需还原剂存在,苯酚收率低;相比之下,H_2O_2作为氧化剂,其唯一副产物是H_2O,而且反应条件温和,因而以H_2O_2为氧化剂的苯羟基化反应是最具工业应用前景的苯酚合成路线.然而,由于苯分子中的C-H键非常稳定,活化能较高,同时产物苯酚的反应活性要高于反应物苯,因此,为实现苯的高效转化,积极探索研究高活性和稳定性的催化剂变得尤为重要.在我们之前的研究中发现,包含大π体系的氧化石墨烯载体有利于具有同样π共轭体系的反应物苯的吸附,进而促进苯的转化,提高反应活性.而石墨相氮化碳(g-C_3N_4)具有与氧化石墨烯类似的π共轭体系,且表面具有大量的活性位点和缺陷位,对苯环类物质具有较好的活化作用,这使其可能成为更优异的载体材料.基于此,以g-C_3N_4为载体,采用浸渍法制备了一系列不同钒含量的催化剂x V/g-C_3N_4,并通过XRD,FT-IR,TEM,TG等表征技术对催化剂进行了系统研究,以期揭示催化剂结构与反应活性之间的构效关系.XRD的表征结果表明,x V/g-C_3N_4仍具有载体g-C_3N_4的层状堆积结构,且该结构不受钒负载量变化的影响.同时,xV/g-C_3N_4中钒物种的分散度较高,未发生团聚晶化.更直观地,通过TEM观察发现,xV/g-C_3N_4中的钒物种均匀分散.FT-IR的表征结果说明钒物种与g-C_3N_4之间存在较强的相互作用.此外,通过TG表征发现,g-C_3N_4高温稳定性较好,即使焙烧温度高达550°C,其结构仍不受影响.综上所述,在x V/g-C_3N_4催化剂中,载体g-C_3N_4的结构非常稳定,经负载钒物种以及焙烧处理后仍能保持不变;而钒物种与g-C_3N_4之间存在较强的相互作用,且均匀分散,使催化剂具有较高的稳定性和较好的催化性能.在以H_2O_2为氧化剂,80 wt%醋酸溶液为溶剂的苯直接氧化制苯酚反应中,xV/g-C_3N_4催化剂显示了良好的催化活性,其中反应活性最高的是8V/g-C_3N_4催化剂,在最佳反应条件下,苯酚的收率和选择性分别达到24.4%和99.2%.同时,通过计算TOF值发现,8V/g-C_3N_4的TOF值高达13.1 h~(-1),远高于文献中报道的以C_3N_4为载体的催化剂的TOF值(0.52–0.59h~(-1)),这表明xV/g-C_3N_4催化剂具有优异的催化活性.此外,以8V/g-C_3N_4为代表又进一步考察了催化剂的稳定性,在回收重复实验中催化剂的活性保持稳定.     

Fast catalytic epoxidation with H(2)O(2) and [gamma-SiW(10)O(36)(PhPO)(2)](4-) in ionic liquids under microwave irradiation

Olefin epoxidation by [gamma-SiW10O36(PhPO)2]4- and H2O2 occurs in hydrophobic ionic liquids (ILs), with yields and selectivity up to >99%. The catalytic IL phase is recyclable. Under MW irradiation the reaction occurs with up to 200 turnovers per minute. Simultaneous cooling is instrumental for quantitative H2O2 conversion.     

New heterogeneous polyoxometalate based mesoporous catalysts for hydrogen peroxide mediated oxidation reactions

Inorganic-organic hybrid mesoporous materials were prepared by cocrystallization of a "sandwich" type polyoxometalate, [ZnWZn2(H2O)2(ZnW9O34)2]12-, and branched tripodal organic polyammonium salts, tris[2-(trimethylammonium)ethyl]-1,3,5-benzenetricarboxylate or 1,3,5-tris[4-(N,N,N-trimethylammoniumethylcarboxyl)phenyl]benzene trications. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) showed formation of three-dimensional perforated coral-shaped amorphous materials with the organic cations surrounding polyoxometalate anions. N2 sorption analysis showed that the hybrid materials have a BET surface area of approximately 30-50 m2 g(-1) and an average pore diameter of 36 A leading to the classification of these materials as mesoporous materials with moderate surface areas. These hybrid materials behaved as very effective and selective heterogeneous catalysts for the epoxidation of allylic alcohols and oxidation of secondary alcohols to ketones with hydrogen peroxide as oxidant. The activity and selectivity of the heterogeneous catalysts based on the hybrid materials was similar to those of homogeneous catalysts based on the same [ZnWZn1(H2O)2(ZnW9O34)2]12- polyoxometalate.     

Channel-selective independent sorption and collection of hydrophilic and hydrophobic molecules by Cs2[Cr3O(OOCC2H5)6(H2O)3]2[alpha-SiW12O40] ionic crystal

An ionic crystal of Cs2[Cr3O(OOCC2H5)6(H2O)3]2[alpha-SiW12O40].4H2O 1a with hydrophilic and hydrophobic channels has been designed and successfully synthesized. The guest-free phase 1b sorbs dichloromethane and water in the hydrophobic and hydrophilic channels, respectively. The rate and equilibrium amount of the dichloromethane sorption into the hydrophobic channel and those of water into the hydrophilic channel were independent of each other. The sorption properties can be applied to the channel-selective sorption and collection of hydrophobic (dichloromethane) and hydrophilic (water) molecules from the mixture.     

An ionic 2D inorganic-organic hybrid of tris[((1H-tetrazol-5-yl)methyl)morpholine] dodecatungstophosphate(Ⅴ) pentahydrate:Synthesis X-ray crystal structure and spectroscopic characterizations

<正>A unique ionic hybrid material[C_6H_(12)N_5O]_3[(PO_4)W__(12)O_(36)]·5H_2O has been synthesized from the reaction of((1H-tetrazole-5- yl)methyl)morpholine andα-H_3[(PO_4)W_(12)O_(36)]·21H_2O.It has successfully been characterized by elemental analysis,IR and ~1H NMR spectroscopies,TGA and single-crystal X-ray diffraction method.The title compound is constructed from the three [C_6H_(12)N_5O]~+ cations andα-Keggin[(PO_4)W_(12)O_(36)]~(3-) polyoxoanion.The most remarkable structural feature of this hybrid can be described as two-dimensional inorganic infinite plane-like(2D/∞)[(PO_4)W_(12)O_(36)]~(3-)) which forming via van der Waals interactions along the x axis.     

A mesoporous hydrogen-bonded organic-inorganic framework bearing the isopolymolybdate [Mo36O112(OH2)16]8-

The mesoporous H-bonded organic-inorganic hybrid material is built up from the assembly of the isopolymolybdate [Mo36O112(OH2)16]8- and H2bipy2+, which displays large interconnected cavities and exhibits a reversible water sorption behaviour while maintaining its striking crystal integrity.     

新型苯并咪唑杂多酸盐离子液体的制备及其在催化合成己二酸中的应用

以1-丁基苯并咪唑为起始原料,合成了1-丁基-3-(4-磺酸基丁基)苯并咪唑內盐(1),1-丁基-3-羧甲基苯并咪唑氯盐(2)和1,3-二丁基苯并咪唑溴盐(3);1~3分别与硅钨酸、磷钨酸和磷钼酸在水或者乙醇中反应,合成了5种新型的杂多酸盐离子液体——1-丁基-3-(4-磺酸基丁基)苯并咪唑硅钨酸盐(4a),1-丁基-3-(4-磺酸基丁基)苯并咪唑磷钨酸盐(4b),1-丁基-3-(4-磺酸基丁基)苯并咪唑磷钼酸盐(4c),1-丁基-3-羧甲基苯并咪唑硅钨酸盐(5)和1,3-二丁基苯并咪唑硅钨酸盐(6),其结构经1H NMR,13C NMR和IR表征。并考察了4~6在30%H_2O_2催化氧化环己烯制备己二酸反应中的催化效果。实验结果表明:4b的催化效果最好。在最佳反应条件[环己烯20 mmol,4b 0.16 mmol,n(环己烯)∶n(H2O2)∶n(ILs)=1∶4.4∶0.008]下,己二酸产率71%。     

An ionic 2D inorganic–organic hybrid of tris[((1H-tetrazol-5-yl)methyl) morpholine] dodecatungstophosphate(V) pentahydrate: Synthesis X-ray crystal structure, and spectroscopic characterizations

A unique ionic hybrid material [C6H12N5O]3[(PO4)W12O36]•5H2O has been synthesized from the reaction of ((1H-tetrazole-5-yl)methyl)morpholine and α-H3[(PO4)W12O36].21H2O. It has successfully been characterized by elemental analysis, IR and 1H NMR spectroscopies, TGA and single-crystal X-ray diffraction method. The title compound is constructed from the three [C6H12N5O]+ cations and α-Keggin [(PO4)W12O36]3- polyoxoanion. The most remarkable structural feature of this hybrid can be described as two-dimensional inorganic infinite plane-like (2D/∞[(PO4)W12O36]3-) which forming via van der Waals interactions along the x axis.     

用无机钛源合成Ti-MCM-41的研究

采用无机络合剂稳定钛酰离子的方法,用多种无机钛源合成出了中孔Ti-MCM-41型分子筛,采用XRD,低温N2吸附和FT-IR等方法对合成的含钛分子筛进行了物性的表征。以苯乙烯的H2O2氧化作为模型反应,考察了合成的Ti-MCM-41分子筛的催化性能。结果表明,钛原子已进入分子筛骨架,用Ti(SO4)2和TiCl4为钛源合成的Ti-MCM-41分子筛在960cm^-1处存在较强的红外吸收,并对苯乙烯的H2O2氧化表现出较高的催化活性。     

Kinetic, mechanistic, and thermodynamic investigations on ferrofluid-catalyzed oxidation of L-ascorbic acid by hydrogen peroxide in acidic aqueous solution

The reduction of ferrofluid (FF) by L-ascorbic acid (H(2)A) and the reoxidation of the reduced FF to its original form by hydrogen peroxide have been investigated in aqueous acidic medium. The rate of reduction of FF was found to be first order with respect to [H(2)A] and [FF] and independent with respect to [H(2)O(2)] and ionic strength. The rate of reduction of FF increased with increasing pH (2.5-4.0), having an inverse first order dependence in [H(+)]. With increasing temperature (15-45 degrees C), the rate of reduction was increased in line with the Arrhenius equation. Based on experimental evidence and results a mechanism, operative to reduce FF and reoxidize the reduced FF by H(2)O(2), which makes the system catalytic, is suggested. Thermodynamic quantities associated with FF-catalyzed oxidation of H(2)A by H(2)O(2) were determined and compared with other closely related systems.