TPPMnCl催化空气直接氧化乙苯的研究

用金属卟啉模拟细胞色素Ｐ 45 0在温和条件下氧化烃类的研究已经取得了许多重要的成果 ,现已成为仿生催化领域中人们极感兴趣的工作。但金属卟啉化合物催化烃类氧化时一般须使用诸如ＰｈＩＯ、ＮａＣｌＯ、Ｈ2 Ｏ2 这样的单氧原子供体[1～ 6] ,或诸如锌粉、Ｖｃ等牺牲还原剂加分子氧[7,8] 体系作氧化剂 ,这样的氧化剂价格昂贵 ,不可能用于工业实际。从实际应用来看 ,单独使用分于氧为氧化剂用于金属卟啉催化烃类氧化具有广阔的应用前景 ,因而倍受人们的重视。然而在这方面的研究报导仅见于多卤代卟啉[9] 。我们在探索单独用分子氧作氧化剂进…     

金属酞菁与高价金属盐或氧化物在乙苯液相催化氧化反应中的协同效应

金属络合物催化饱和烷烃的选择性催化氧化一直是有机合成中具有挑战性的课题之一.饱和烷烃的催化氧化可采用各种氧源,如PhIO、H2O2、有机过氧化物或次氯酸盐等[1,2],然而采用分子氧为氧源对烃类化合物进行选择性催化氧化一直是人们致力于解决的目标.利用分子氧为氧源实现饱和烷烃的选择性催化氧化大致可分为两条路线:(1)在共还原剂(H2,醛,抗坏血酸)存在下利用原位产生的氧化剂的催化氧化[3,4];(2)金属卟啉[5]、杂多酸[6]及其它催化剂对饱和烷烃的直接催化氧化.路线(1)需要消耗大量的共还原剂,实际上是对分子氧的间接利用,不具有明显的实…     

μ-氧代四苯基双核金属卟啉仿生催化剂的研究进展

综述了国内外及本课题组有关μ-氧代四苯基双核金属卟啉仿生催化剂合成及应用的最新研究进展和成果. 重点介绍了μ-氧代四苯基双核金属卟啉的合成方法, 即两步合成法、柱色谱分离法、一步合成法、自氧化法以及本课题组最新开发的一锅法. 其中一步合成法和自氧化法由于具有适用范围广、收率高等优点, 将成为μ-氧代四苯基双核金属卟啉的主要合成方法. 而一锅法尽管目前收率尚较低, 但由于其完全去掉了中间反应产物的分离和提纯以及原料和溶剂的损失, 而使工艺流程得到大大简化、能耗显著降低, 将成为一种极有发展潜力的合成方法. 系统地阐述了μ-氧代四苯基双核金属卟啉在仿生催化领域中的应用. 尤其是以μ-氧代四苯基双核金属卟啉为催化剂、O2或空气为氧化剂的催化氧化反应, 具有催化剂用量少、氧化剂清洁且廉价易得、无需助催化剂和共还原剂、反应条件温和等优点, 将成为未来仿生催化氧化领域研究的前沿和热点.     

N-羟基-N-苯基-2-吡啶甲酰胺钴配合物的合成及均相催化乙苯的氧化反应

近年来,在催化氧化反应领域,人们一直试图用价廉易得的氧作氧化剂,在较温和的条件下催化烃类氧化,以得到价值更高的含氧化合物．研究新的活化分子氧的高活性催化剂成为化学家追求的重要目标之一［１～４］．在各类催化剂中,金属卟啉类［５,６］和金属席夫碱类［...     

金属卟啉催化下环己烷羟基化反应中的Hammett关系

合成了40个卟啉环上具有不同取代基的单铁、锰卟啉和u-氧桥连双铁、锰卟啉,研究了这些金属卟啉模拟细胞色素P－450单充氧酶在温和条件下催化环己烷羟基化的反应.首次用线性自由能关系对金属卟啉仿生催化反应和金属卟啉自氧化反应进行相关分析,获得一些新的结果和规律.在此基础上,对金属卟啉仿生催化反应的可能机理进行了探讨.     

非质子介质中氧电还原的研究：Ⅲ.金属卟啉电催化氧还原及反应的研究

金属卟啉化合物在生物领域中的作用引起了人们的广泛注意.尤其是其催化作用以及电子转移方面已有很多报道.在催化方面大多数是利用氧化剂把中心离子氧化成高价态,而利用卟啉低价态进行催化方面的研究报道还很少。在这一方面我们已经做了一些工作,氧电还原产生的超氧离子[O_2~÷]虽能参与许多有机反应,如亲核取代,环氧化,氧     

金属卟啉催化下环己烷羟基化反应的Hammett关系

合成了４０个卟啉环上具有不同取代基的单铁、锰卟啉和μ－氧桥连双铁、锰卟啉、研究了这些金属卟啉模拟细胞色素Ｐ－４５０单充氧酶在温和条件下催化环己烷羟基化的反应。首次用线性自由能关系对金属卟啉仿生催化反应和金属卟啉自氧人反应进行相关分析，获得一 些新的结果和规律。在此基础上，对金属卟啉仿生催化反应的可能机理进行了探讨。     

氧络锰(Ⅳ)卟啉与烯烃反应的研究

单加氧酶细胞色素P-450在生物体中温和条件下活化分子氧,选择性地催化氧化碳氢化合物,其活性中间体可能是氧络铁原卟啉Ix的配合物。锰卟啉配合物也在温和条件下活化分子氧,选择性地催化氧化碳氢化合物,其活性中间体也可能是氧络锰卟啉配合物,是细胞色素P-450的很好的模型体系。目前人们已用一系列的氧化剂,诸如氧化碘苯(PhIO)、NaOCl、KHSO_5、RCOOOH、HCIO_4和HIO_4将三价的锰卟啉氧化为氧络锰卟啉。本实验     

金属卟啉催化烷烃选择性氧化反应的研究进展

金属卟啉作为一种仿生催化剂,能够实现在温和条件下对分子氧的催化活化,在催化烷烃氧化反应中显现出巨大的潜力.本文总结了金属卟啉结构对烷烃选择性氧化结果的影响,并介绍了近期金属卟啉催化剂应用于烷烃氧化反应的研究进展,最后探讨了金属卟啉催化剂在催化烷烃选择性氧化反应中存在的问题及发展前景.     

杯[6]芳烃-双金属卟啉仿P450酶模型的研究 Ⅰ.对环己烯环氧化反应的催化活性

研究了杯［６］芳烃－双金属卟啉仿Ｐ４５０酶模型化合物对环己烯环氧化反应的催化性能．考察了温度、氧源浓度、催化剂浓度、底物浓度、卟啉环中位苯基上取代基、溶剂等因素对反应的影响．结果表明,杯［６］芳烃－双金属卟啉的催化性能优于相应的简单金属卟啉单体,且反应遵从Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ－Ｍｅｎｔｅｎ规律．这是由于作为疏水结合部位的杯［６］芳烃大环的引入,导致多部位识别协同催化,从而极大地提高了金属卟啉的催化性能．     

卟啉-金属氧簇超分子化合物的光谱及电催化氧还原

应用紫外可见吸收光谱研究了meso 四(4 N 苄基吡啶基)卟啉(MTBPyP4＋,M=H2,Zn)阳离子与金属氧簇阴离子(SiW12O4－40)在水溶液中的光谱行为. 光谱演变及Job图表明MTBPyP4＋与SiW12O4－40在水溶液中可形成稳定的1∶1的超分子化合物. 同时本文还考察了化学计量为1∶1的[CoTBPyP][SiW12O40]超分子化合物的电催化分子氧还原行为, 表明该类超分子化合物有望成为一类新的催化氧还原的修饰电极材料.     

高分子卟啉及其金属配合物的研究进展

高分子金属卟啉在载氧、导电及催化氧化性能方面日益受到重视，高分子金属卟啉有多种连接方式，如金属卟啉以配位键或共价键担载于高分子，金属卟啉轴向聚合及卟啉平面聚合等。本文综述了近１０年来高分子卟啉及其金属配合物在合成和性能方面的最新研究成果。     

单取代杂多化合物在以分子氧为氧化剂的环己烯氧化反应中的催化作用

单取代杂多化合物在以分子氧为氧化剂的环己烯氧化反应中的催化作用秦笃捷,王国甲,吴越（吉林大学化学系,长春,１３００２３）关键词杂多化合物,环己烯,催化氧化单取代杂多化合物作为＂卟啉无机同系物＂而用于均相及相转移催化已引起人们的关注［１～３］．由于这类...     

聚合物键合Cu（Salen）的合成及其催化作用

一些简单的无机配合物已经广泛地用作氧载体和氧化催化剂,其中研究较多的是过渡金属卟啉和席夫碱（Schiff base）－过渡金属配合物。其中,席夫碱－过渡金属配合物的合成简单、易于控制配体的电子与立体因素,因而其催化性能的调变更具有灵活性,其分子氧体系已用于烯烃的环氧化和醇类的氧化,卟啉钴配合物－分子氧体系对硫醇的催化氧化研究已报道,其于席夫碱－金属配合物具有结合分子氧的特性和催经作用,以及高分子配合物催化剂的特点,我们合成了聚合物键合双水扬醛缩乙二胺合铜（Ⅱ）,并将其用于催化分子氧氧化丙硫醇转化成二硫化物。     

金属卟啉化合物及其对烷烃的仿生催化氧化

综述;金属卟啉化合物及其对烷烃的仿生催化氧化     

金属卟啉自氧化反应研究

金属卟啉能在温和条件下催化PhIO、H_2O_2和NaClO等氧化剂对烷烃和烯烃的单充氧反应,但在这些氧化剂存在下,金属卟啉本身存在自毁灭现象而失去催化活性,关于金属卟啉的自毁灭现象,尚无文献详细报道,我们发现,这一现象实际上是金属卟啉在氧化剂作用下发生的自氧化反应,为了系统地研究并控制金属卟啉的自氧化反应,我们合成了9种不同结构的金属卟啉(图1),从动力学上对它们的自氧化反应进行了考察,研究发现,铁和铬卟琳的自氧化反应在动力学上为二级反应,锰卟啉为一级反应;卟啉环上的取代基,无论是吸电子基还是供电子基都使反应速度加快;但在反应体系中加入中性有机配体,能抑制金属卟啉的自氧化速度,氧化剂的能力越强,反应速度越快;溶剂的极性越小,反应速度越慢。     

疏水性金属卟啉的合成及催化性能研究

本文合成了一类带疏水性长链的对称卟啉及其金属配合物, 研究了该类金属卟啉在CH2Cl2/H2O两相体系中催化苯乙烯的环氧化反应性能。通过以上研究, 发现催化反应体系中水相PH值对烯烃环氧化反应有很大影响; 改变金属卟啉的疏水性对催化反应影响不大; 具不同中心金属离子的金属卟啉有不同的催化活性, 催化活性顺序为:Mn>Co>Ni>Cu。     

以卟啉为前驱体制备的M-N-C(M=Co,Fe,Mn)催化剂中不同过渡金属中心对催化乙苯氧化反应的影响

近年来,过渡金属氮碳材料由于其廉价、高效与持久耐用的性质得到广泛研究,被视为钯基催化剂的良好替代品.除了可应用于电催化领域,过渡金属氮碳材料还可作为有机反应催化剂,并显示出良好的催化性能.金属卟啉化合物因其高效模拟自然酶的仿生催化功能而闻名,然而在均相催化体系中其难回收、易自我氧化失活的缺点大大阻碍了其实际应用.对金属卟啉进行热处理是提高其催化性能与稳定性的有效方法.此外,作为内部含有金属-氮配合键的含碳大环化合物,金属卟啉是一步合成金属氮碳材料的良好前驱体.本课题组已证明以金属钴卟啉作为前驱体制得的金属氮碳催化剂具有良好的催化乙苯氧化性能.在此基础上,本文采用含有不同过渡金属中心的四苯基金属卟啉(四苯基钴卟啉、四苯基铁卟啉和四苯基钴卟啉)为前驱体,通过无模板法热处理制备了过渡金属氮碳催化剂M-N-C (M=Co,Fe,Mn),考察不同过渡金属中心对催化剂性能的影响.所得催化剂采用N2吸附-脱附、热重(TG)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱进行了表征.N2吸附-脱附结果表明,所得M-N-C材料具有不同的比表面积与孔道结构,其中Co-N-C催化剂比表面积最大.TG显示,不同金属卟啉的失重情况不同,四苯基钴卟啉失重最多,四苯基铁卟啉次之,四苯基锰卟啉失重最少.从TEM和Raman结果可见,所得不同金属氮碳材料具有不同的石墨化程度,其中Co-N-C材料具有明显的石墨化层状碳结构,石墨化程度最高,Fe-N-C材料次之,而Mn-N-C材料中的碳主要呈片状无定形状态,表明其石墨化程度最低.这可能是不同过渡金属中心在加热过程中对卟啉结构碳化过程催化效果不同所致,其中钴中心对卟啉结构碳化过程的催化效果最佳.另外,考察了该M-N-C催化剂在无溶剂条件下催化分子氧选择性氧化乙苯的性能.结果发现,不同金属中心的M-N-C催化剂表现出不同的催化性能.这可能归因于金属种类的不同、所得催化剂碳氮结构的差别以及金属中心与氮碳结构的协同效应.此外,这些M-N-C材料作为多相催化剂在以氧气为氧源的无溶剂选择性氧化乙苯反应中表现出良好的催化性能,且多次使用后没有明显的活性损失,具有良好的回收使用性能.     

芳香化合物氧化溴化研究进展

芳香化合物的氧化溴化反应是合成芳香溴化物的重要方法之一.综述了近年来芳香化合物氧化溴化的研究进展,主要包括化学计量的氧化溴化和催化氧化溴化等部分,其中后者主要包括H2O2和O2作氧化剂的催化氧化溴化.     

苯环上氯取代位对四苯基金属卟啉催化烯烃环氧化性能的影响

以苯乙烯、环己烯和反式二苯乙烯为烯烃底物,以双氧水、叔丁基过氧化氢和异丙苯过氧化氢为氧化剂,以苯环上对位和邻位氯取代的四苯基金属卟啉为仿生催化剂,对烯烃的催化环氧化反应进行了对比研究.讨论了不同氯取代位的四苯基金属卟啉对烯烃环氧化性能的影响.实验结果表明,在没有助催化剂存在下,邻位氯代的四(2,6-二氯苯基)铁(锰)卟啉对烯烃的环氧化具有优异的催化性能,烯烃底物的转化率和环氧选择性都比对位氯代的四苯基铁(锰)卟啉高,且反应条件温和.其中FeⅢ(TDCPP)Cl的催化性能最好,环氧化选择性最高,催化氧化苯乙烯时,环氧苯乙烷的选择性达到了90.4%.相同金属离子不同配体的金属卟啉传递氧原子的能力为TDCPP>T(p-Cl)PP>TPP.氧化剂的结构对环氧化物的选择性有较大影响.过氧键连有吸电子基团的异丙苯过氧化氢对环氧化物的选择性最高.根据实验结果,对金属卟啉催化环氧化机理进行了分析.