溴化四丁铵催化苯乙烯一步合成苯乙烯环状碳酸酯

以溴化季铵盐为催化剂, 通过苯乙烯的环氧化和CO2的加成反应一步直接合成出苯乙烯环状碳酸酯, 详细考察了催化剂的用量、氧化剂的种类、反应温度、反应时间和CO2压力等因素对反应主产物收率的影响. 结果表明, 以溴化四丁铵为催化剂, 于80 ℃和1 MPa CO2下反应6 h, 环状碳酸酯的收率达到38%, 这是季铵盐阳离子和亲核性阴离子协同催化的结果.     

含钴介孔分子筛Co-MCM-41耦合溴化四丁基铵协同催化苯乙烯直接氧化碳酰化制备苯乙烯环状碳酸酯

以苯乙烯为起始物,经催化环氧化然后环氧化物与二氧化碳环加成反应"串联一锅"制备苯乙烯环状碳酸酯,反应工艺简单(避免了中间体环氧化物的事先合成与分离)且绿色经济(原料苯乙烯比苯乙烯环氧化物价格低廉且毒性小),工艺具有潜在的工业应用前景。探讨了掺杂不同金属(Co,Fe,Ni,Mn,Cu,Ti)的MCM-41介孔分子筛催化剂对苯乙烯环氧化的转化率和选择性,研究表明以含钴介孔分子筛Co-MCM-41为最佳,并以Co-MCM-41耦合溴化四丁基铵(TBAB)为催化剂,考察了苯乙烯直接氧化碳酰化制苯乙烯环状碳酸酯反应。从影响反应活性和产物选择性的因素来优化反应,在80℃、4 MPa、CO2压力下,反应7 h,碳酸酯的收率达到46.1%。Co-MCM-41催化第一步苯乙烯环氧化反应,溴化四丁基铵催化第二步环加成反应。     

季铵盐和叔胺协同催化一步酯交换法合成碳酸二甲酯的研究

以不同季铵盐和叔胺为催化剂,考察了它们各自和协同催化甲醇、CO2和环氧丙烷(PO)或环氧氯丙烷(ECH)一步法合成碳酸二甲酯(DMC)的催化性能。结果表明,季铵盐对一步法合成DMC中第一步反应(即CO2和PO环加成反应生成环状碳酸酯)的催化性能较好,而叔胺对一步法合成DMC中第二步反应(即环状碳酸酯与甲醇反应生成DMC)的催化效果较好。其中,以双十六烷基二甲基溴化铵(DHDMAB)和N,N-二烯丙基甲基胺(MDAA)分别为季铵盐和叔胺的协同催化性能最佳,其DMC产率达35.2%。此外,以PO为环氧化合物的DMC产率远高于ECH。     

负载型金基催化剂Au/Fe(OH)3催化苯乙烯环氧化反应

用共沉淀法制备了Au/Fe(OH)3催化剂, 以叔丁基过氧化氢为氧化剂, 考察焙烧温度和金担载量等对苯乙烯环氧化反应的影响. 结果表明, 催化剂的焙烧温度、金担载量对苯乙烯环氧化反应有较大影响. 在室温下直接合成的质量分数为4.67%的Au/Fe(OH)3催化剂对苯乙烯环氧化反应显示了很好的催化活性, 于80 ℃反应3 h苯乙烯的转化率达到84.1%, 环氧苯乙烷的选择性达到71.5%. 通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和Mössbauer分析, 发现催化剂的催化活性与金的价态及铁的化学存在状态有很大关系. 离子态Au3+与载体Fe(OH)3的协同作用对苯乙烯环氧化反应显示出很好的催化活性.     

Zr-MOF空心纳米球固载离子液体对CO2环加成反应的催化性能

通过后合成修饰方法(PSM)构筑了空心纳米球(Void@UiO-66-Ⅰ)和实心块(UiO-66-Ⅰ) 2种形貌的季铵盐功能化UiO-66-NH₂(Zr), 得到兼具酸碱活性位点和氢键给体的新型功能化金属-有机框架材料. 通过一系列表征证明2种催化剂的成功合成, 并将它们用于催化转化CO₂和氧化苯乙烯的环加成反应. 由于Void@UiO-66-Ⅰ催化剂的季铵盐部分含有大量的羟基和卤素阴离子, 可以通过氢键和亲核攻击与环氧化合物连接, 诱导环氧化合物开环, 促使反应顺利进行, 且催化剂的中空结构有利于物质进出催化剂, 起到加快反应速率的作用, 使得该催化剂在CO₂与氧化苯乙烯环加成反应中表现出比实心块UiO-66-Ⅰ催化剂更好的催化性能. Void@UiO-66-Ⅰ催化剂在120 ℃, CO₂压力为1.2 MPa, 反应时间为6 h, 无溶剂和助催化剂的反应条件下, 碳酸苯乙烯酯的收率和选择性分别为85.5%和95%.     

高效Ni/Zn催化剂体系固定CO2与环氧化合物的环加成反应

在1.5-MPa CO₂,100℃下NiCl₂/bipy/Zn/TBAB催化剂体系能够高效、无溶剂地催化固定二氧化碳和环氧化合物的环加成制备环状碳酸酯的反应,得到了很高的催化收率和转化频率.并且在该催化剂体系中第一次得到了全顺式的环氧环己烷的碳酸酯.     

新型层状晶态聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸锌铵有机聚合物-无机杂化材料的合成与表征

将苯乙烯-苯乙烯基膦酸共聚物、 二水合醋酸锌和磷酸二氢铵在温和的条件下反应, 通过调节无机磷酸盐和有机膦酸的比例, 合成了一系列有机聚合物-无机杂化材料聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸锌铵. 通过FTIR, TG, XRD, SEM和TEM等手段对其进行表征并测试了其催化性能. 结果表明, 聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸锌铵是一种新型层状晶态的有机聚合物-无机杂化材料, 具有较高的热稳定性和特殊的多孔结构. 将其作为催化剂载体, 以芳香二胺作为连接基团, 轴向固载手性Salen Mn(Ⅲ)制备了多相催化剂, 并用于非功能化烯烃的不对称环氧化反应. 催化实验结果表明, 该催化剂在以m-CPBA/NMO为氧化体系催化α-甲基苯乙烯和茚的反应中显示出优良的催化性能, 如催化茚的e.e.值可达99%, 并且可以回收利用, 循环使用8次仍具有较好的催化活性, 具有潜在的工业应用价值.     

双功能金属卟啉催化环氧化合物与 CO2 偶联反应合成环碳酸酯

 合成了新颖的双功能水溶性金属卟啉 催化剂 M(TTMAPP)I4(X) (M = Co, Fe, Mn 和 Cr; X = OAc, CF3COO, CCl3COO, OTs, Cl, Br 和 I), 研究了它们催化 CO2 与末端环氧化合物合成环碳酸酯的偶联反应. 分别考察了反应温度、不同金属的 Lewis 酸中心、抗衡离子和催化剂重复使用次数对反应性能的影响. 当以 Co(III)(TTMAPP)I4(OAc) 为催化剂, 底物与催化剂摩尔比为 1 000, 温度为 353 K, CO2 压力为 667 kPa 和无溶剂条件下, 反应 5 h 时丙烯环碳酸酯收率为 95.4%. 在 298 K, 底物与催化剂之比为 2 000 时, 加入 1 ml 甲醇, 反应 24 h 丙烯环碳酸酯收率为 19.4%. 催化剂可以用乙醚回收, 循环使用 5 次后催化剂活性没有明显降低.     

靛红Morita-Baylis-Hillman碳酸酯与环状N-磺酰亚胺的不对称烯丙基烷基化反应研究

本课题组近年来发展的通过路易斯碱催化靛红Morita-Baylis-Hillman(MBH)碳酸酯的烯丙基烷基化反应是合成光学纯3,3-二取代2-氧化吲哚化合物的一种有效方法. 在此基础上, 本文研究了手性叔胺催化靛红MBH碳酸酯与环状N-磺酰亚胺的不对称烯丙基烷基化反应, 通过亲电反应途径以较高的立体选择性(达86% ee, dr＞95∶5)和高收率(达96%)合成C-3位含季碳手性中心的多官能团氧化吲哚产物. 通过简单的转化可以得到含多个手性中心的2-吲哚酮-3,4'-哌啶环类骨架, 这为进一步合成生理活性物质研究奠定了基础.     

Co-MCM-41的表征及其催化苯乙烯环氧化性能

 分别采用模板剂离子交换法(TIE法)、水热合成法(DHT法)及浸渍法合成了Co-MCM-41,此催化剂能够在无共还原剂存在条件下催化以氧气为氧化剂的烯烃环氧化反应. 另外考察了催化剂的结构特别是钴的存在状态与催化性能之间的关系,以期能够弄清催化环氧化反应中催化剂活性位的本质. X射线衍射及N2吸附-脱附等结果证实,当导入分子筛中的钴的量在2.2%以下时,所有的Co-MCM-41均具有规整排列的六方孔道结构. 漫反射光谱和H2程序升温还原等结果表明,通过TIE法合成的样品中钴主要以孤立态钴离子(single-site Co(Ⅱ))形式存在,而以DHT法合成的样品中钴主要以微晶态Co2SiO4形式存在,浸渍法合成的样品中则存在大量颗粒状氧化钴. 催化反应结果表明,当钴含量均接近1.0%时,采用 TIE法合成的样品的苯乙烯转化率为45%,而用DHT法和浸渍法合成的样品的苯乙烯转化率均低于30%. 考虑到氧化钴和Co2SiO4的低活性以及DHT法和浸渍法合成样品中可能存在一小部分孤立态钴离子,我们推测MCM-41中的孤立态钴离子是催化活化分子氧发生环氧化反应的高效活性位.     

First One-step Enantioselective Reduction of á-Haloacetophenones into Styrene Oxides using Sodium Borohydride in Water

The synthesis of enantiomerically enriched epoxides especially styrene oxides is an interesting challenge1, since they are often valuable building blocks for various fine chemical 2 products and pharmaceuticals such as β2-, β3-, and α1-adrenergic receptor agonists3, . In recent years, 4 there has been a flood of papers describing the synthetical methods of the chiral non-racemic epoxides5, . Here we firstly developed a green, simple and potential epoxidation system by 6 enantioselecti…     

Selective oxidation of styrene on an oxygen-covered Au(111)

For the first time, we demonstrate olefin epoxidation promoted by an extended Au surface. The oxidation of styrene to styrene epoxide, benzoic acid, and benzeneacetic acid is promoted on Au(111) covered with 0.2 ML of oxygen atoms. The estimated selectivity for styrene epoxide formation is approximately 53%. Total combustion to CO2 accounts for approximately 20% of the styrene reaction. We propose that styrene epoxide, benzoic acid, and benzeneacetic acid are produced via two possible oxametallacycle intermediates. Our work demonstrates that extended Au is an effective material for olefin oxidation, which has implications for understanding the activity of nanoscale Au catalysts.     

纳米二氧化钛催化苯乙烯环氧化反应的研究

通过烯烃的环氧化反应 ,可制得活泼的有机合成中间体——环氧化物 ,再通过选择性开环或功能团转化 ,可以方便地合成多种有价值的化合物 .因此 ,催化烯烃环氧化的反应得到广泛的研究 ,其中含钛催化剂具有较好的催化性能 ,如 Ti- ZSM- 5沸石 [1,2 ] 、Ti- ZSM- 1 1沸石[3 ,4 ] 在 H2 O2 存在下就有高的催化活性 ;α-和β- [Si W9Ti3 O4 0 ]10 -也有一定的催化活性 [5] ;Sharpless等人 [6]采用 Ti[OCH( CH3 ) 2 ]4和酒石酸二乙酯诱导体 ,可高选择性催化烯丙醇的不对称环氧化反应 .纳米 Ti O2 ,由于颗粒小 ,处于固体表面的原子多 ,表…     

纳米二氧化钛催化苯乙烯环氧化反应研究(Ⅱ)

纳米材料的制备及催化研究日益受到人们的注意 [1～ 7] .前文 [8] 报道了负载异丙醇纳米二氧化钛催化苯乙烯环氧化反应 ,发现其具有一定的催化活性和较好的环氧化选择性 ,而负载乙醇 -丁醇纳米Ti O2 的选择性稍差 ,说明催化剂表面物种对催化反应有一定影响 ,故引起了我们进一步研究负载丁醇、辛醇及水合二氧化钛催化剂及溶剂对催化反应的影响的兴趣。本文将对这方面的工作进行报道 .1　实验部分1 .1　仪器及测定方法　催化剂合成在 1 0 0 m L不锈钢高压反应釜中进行 ,用 ZRY- 1型综合热分析仪进行 TG- DTA分析 (α- Al2 O3 为参比样 )…     

O_2/EAHQ/[C_5H_5NC_(16)H_(33)]_3PW_4O_(16)体系对苯乙烯选择性催化环氧化

考察了 O2 / 2 -乙基蒽氢醌 (EAHQ) / [C5 H5 NC1 6 H33]3PW4O1 6 催化体系对苯乙烯选择性环氧化中的溶剂效应和催化剂稳定性等 .发现在邻苯二甲酸二甲酯和磷酸三丁酯的混合溶剂中 ,由于邻苯二甲酸二甲酯的配位作用较强 ,对催化剂的活性有抑制作用 ;若以甲苯取代部分邻苯二甲酸二甲酯 ,催化剂有较好的活性、较高的选择性及很好的稳定性 .当催化剂的摩尔用量从 2 -乙基蒽氢醌的 1/ 10 0减少到 1/ 80 0时 ,反应结果基本保持不变 .该体系对环氧苯乙烷的选择性达 92 % ,催化剂的转化数达 5 0 0     

In situ Deposition of ‘Naked’ Gold Nanoparticles Supported on Silica Spheres as Recyclable Catalysts in Styrene Epoxidation

Tlie rational designs of particle size, morphology and surface states of the Au nanoparticles(AuNPs) are crucial for Au nanocatalyst. We herein report a method to synthesize the silica microspheres supported AuNPs(ca.1 nm) and their application in controlling the reaction conversion and selectivity in styrene epoxidation. Surfactant-ftee AuNPs deposited on silica microspheres were in situ fabricated with aid of the Ag nanoparticles (AgNPs) as sacrificial template by galvanic replacement reaction, leading to AuNPs/SiO2 catalyst directly without any post-treatment to expose crystal facets.A high conversion of 46.7% and selectivity of 91.7% to styrene oxide was achieved with H2O2 as oxidant in ethanol. The solid catalyst could be reused at least 10 reaction cycles without significant decrease in activity and selectivity. This study not only supplies an active, recoverable catalyst for styrene oxidation with green oxidant and solvent, but also demonstrates that the silica microspheres functionalized with thiol groups have a superior ability in stabilizing noble metal nanoparticles even without any surfactant.     

纳米二氧化钛催化苯乙烯环氧化反应的研究(Ⅰ)

通过烯烃的环氧化反应可制得一系列活泼的有机中间体--环氧化物,再通过选择性开环或功能团转化可方便地合成多种有价值的化合物.含钛催化剂对烯烃环氧化催化效果较好,如Ti-ZSM-5、Ti-ZSM-11、α-和β-[SiW₉Ti₃O₄₀]^10-.