从《世阿弥传书》到《匠明》:能乐观演空间尺度体系的传承与演变

利用酰胺化反应在2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)分子的4位引入乙酰氨基和异烟酰氨基分别获得Acet-TEMPO和isoNTA-TEMPO分子.将Acet-TEMPO、 isoNTA-TEMPO和TEMPO分别与MIL-101(Fe)组成共催化体系,以苯甲醇选择性氧化为苯甲醛做模型反应,研究上述3种催化体系的催化性能.催化结果表明3种催化体系的催化活性顺序为:MIL-101(Fe)/isoNTA-TEMPO MIL-101(Fe)/Acet-TEMPOMIL-101(Fe)/TEMPO.通过对比实验和吸附实验表明isoNTA-TEMPO的吡啶官能团与MIL-101(Fe)的Fe簇配位作用是提高体系催化性能的关键因素.MIL-101(Fe)/isoNTA-TEMPO催化体系对各种芳香醇均表现出较好的催化性能,且催化剂能循环回收利用.     

新型铁锰复合氧化物催化低温脱除NOx

采用溶胶-凝胶法合成了一系列铁锰复合氧化物催化剂, 利用X射线衍射(XRD)对催化剂的活性相态进行研究, 并考察了铁锰摩尔比及焙烧温度对催化性能的影响. 结果表明, 该催化剂体系在低温(80-220 ℃)下选择性催化氨还原NOx反应中显示出优异的活性. 其中Fe(0.4)-MnOx(500)(即摩尔比n(Fe)/(n(Fe)+n(Mn))=0.4, 焙烧温度500 ℃)催化剂具有最佳低温催化活性, 在空速30000 h-1, 温度80 ℃的条件下, NOx转化效率达到90.6%, N2选择性达100%. Fe-MnOx复合氧化物催化剂中形成的Fe3Mn3O8晶相有利于促进NO氧化成NO2, 从而提高低温选择性催化还原的活性.     

新型铁锰复合氧化物催化低温脱除NOx

采用溶胶-凝胶法合成了一系列铁锰复合氧化物催化剂,利用X射线衍射(XRD)对催化剂的活性相态进行研究,并考察了铁锰摩尔比及焙烧温度对催化性能的影响.结果表明,该催化剂体系征低温(80-220℃)下选择性催化氨还原NOx反应中显示出优异的活性.其中Fe(0.4)-MnOx(500)(即摩尔比n(Fe)/(n(Fe)+n(Mn))=0.4,焙烧温度500℃)催化剂具有最佳低温催化活性,在空速30000 h-1,温度80℃的条件下,NOx转化效率达到90.6%,N2 选择性达100%.Fe-MnOx复合氧化物催化剂中形成的Fe3Mn3O8晶相有利于促进NO氧化成NO2,从而提高低温选择性催化还原的活性.     

新型铁系催化剂聚合丁二烯

以铁化合物Fe(CF3SO3)2为催化剂,烷基铝为助催化剂,亚磷酸二异辛脂(P8)为给电子体,研究了该催化体系对丁二烯的聚合行为。 结果表明, 催化体系（n(Fe)∶n(P8)∶n(Al)=1∶4∶20）具有良好的聚合活性和间同立构选择性,并且聚合活性和间同立构选择性随聚合温度升高而增加,50 ℃时可得到1,2-结构含量大于85%、间规度达99%以上的间同1,2-聚丁二烯;该催化体系具有很好的立体选择性和温度耐受性,克服了以往铁系催化体系立体选择性差、需要低温聚合的缺点,并且催化体系不涉及使用有毒、有害的催化剂组分。     

温和条件下Fe（NO3）3／4-OH-TEMPO催化需氧氧化醇制备羰基化合物

以Fe(NO3)3·9H2O为助剂与廉价的有机小分子催化剂 4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧自由基(4-OH-TEMPO)组成催化体系.考察了该催化剂体系上分子氧驱动的氧化含有C=C, N, O和S杂原子的较宽底物范围的伯醇和仲醇氧化生成相应的醛或酮. 结果表明,该反应可在室温条件下在空气中进行,对目的产物的选择性高. 探讨了Fe(NO3)3/4-OH-TEMPO催化氧化醇的反应机理.     

一维金属铁有机配位聚合物的乙烯选择性四聚催化性能研究

以AlEt_2Cl为助催化剂,将一维金属铁有机配位聚合物应用于乙烯齐聚,并考察了金属铁有机配位聚合物的真空处理温度、催化体系的反应时间、反应压力、催化剂用量和n(Al)/n(Fe)对乙烯齐聚性能的影响.结果表明,该一维铁催化体系的C8选择性高达94.75%,其中α-C8占19.18%,催化活性可达3.88×10~5g/(mol Fe h).     

甲基橙-亮绿体系动力学光度法测定茶叶中痕量铁

在硫酸介质中,Fe(Ⅲ)对过氧化氢氧化甲基橙和亮绿褪色反应具有强烈的催化作用,通过测定510 nm和640 nm波长下催化体系和非催化体系的吸光度,建立了双波长双指示剂催化动力学光度法测定痕量Fe(Ⅲ)的新方法。最佳实验条件下,测定的线性范围为8.0~200μg/L,检出限为1.12×10-10g/L。对20.0μg/L Fe(Ⅲ)进行12次平行测定的相对标准偏差为0.067%。该方法灵敏度高,体系稳定,具有较好的选择性,用于茶叶中痕量铁的测定,结果满意。     

Fe(Ⅱ)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降解聚丙烯酰胺溶液

采用Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧降解聚丙烯酰胺(PAM)溶液,探讨水力停留时间(HRT)、单独臭氧和Fe(II)(EDTA)螯合物催化臭氧对PAM溶液粘度和PAM去除率的影响,研究生化需氧量与化学需氧量之比(B/C)随HRT变化的规律,考察Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧体系对PAM溶液可生化效能影响;研究表面活性剂对Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降低PAM粘度的影响,并探讨草酸对该工艺降解PAM溶液影响规律。结果表明,Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧法对PAM溶液降解效能良好,在15min内,PAM溶液的粘度可以降低57%,在120min后,PAM去除率可达75%,B/C从0.121提升到0.423。表面活性剂对Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降低PAM溶液粘度影响较小。草酸不利于Fe(II)(EDTA)/UV催化臭氧工艺去除PAM和降低PAM溶液粘度,这是因为草酸造成的酸性环境抑制了臭氧在水中的分解作用,从而导致草酸/Fe(II)(EDTA)/O3体系中PAM溶液的降粘效果和去除率低于Fe(II)(EDTA)/O3体系。     

Fe(III)EDTA作为氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯一种有效的氧化还原催化助剂(英文)

研究了氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯反应。发现了Fe(III)EDTA在PdCl2/Fe(III)EDTA/1,4-苯醌/四丁基溴化铵催化体系中具有很好的助催化效果。讨论了上述催化体系中的每一组分的作用,并提出了一个催化反应机理。氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯反应的最佳温度为100℃~120℃。当反应在100℃、PCO=2.0 MPa、PO2=0.5 MPa、苯酚0.5 mol、PdCl20.28 mmol、n(PdCl2)∶n(Fe(III)EDTA)∶n(苯醌)∶n(四丁基溴化铵)=1∶1∶10∶40、4A分子筛5.0 g、4 h进行时,碳酸二苯酯的产率和选择性分别为8.35%和97.5%。压力越高对生成碳酸二苯酯越有利。     

聚合物微球固载的催化剂TEMPO在分子氧氧化环己醇过程中的催化特性

醇氧化为羰基化合物是有机合成工业中最重要的化学转变之一,在实验室研究和精细化工生产中都占有非常重要的地位.使用传统的化学计量强氧化剂(如CrO3, KMnO4, MnO2等),不但成本高及反应条件苛刻,还会产生大量污染环境的废弃物.因此,需要大力发展高效、绿色化的醇转变为羰基化合物的氧化途径.以2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)为催化剂,分子氧为氧化剂,可在温和条件下绿色化地实现醇的氧化转变.该催化氧化作用的实质是TEMPO经过单电子氧化过程转化为相应的氮羰基阳离子,该阳离子是一个具有强氧化性的氧化剂,可将伯醇和仲醇分别快速地、高转化率、高选择性地氧化为对应的醛或酮.然而,目前使用的TEMPO大多为均相催化剂,虽然表现出良好的催化活性和选择性,但反应后难以分离回收,不能再循环使用,严重制约着这一催化体系的发展.本文将TEMPO化学键合在聚合物载体上,在非均相催化剂的作用下,以期实现环已醇的分子氧氧化,将其转变为环已酮.首先采用悬浮聚合法,制备了交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(CPGMA)微球,该聚合物微球表面含有大量环氧基团,为实现TEMPO的固载化提供了条件.以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(4-OH-TEMPO)为试剂,使CPGMA微球表面的环氧基团发生开环反应,从而将TEMPO键合于微球表面,制得了固载有TEMPO的聚合物微球TEMPO/CPGMA.将此非均相催化剂与Fe(NO3)3组成共催化体系,应用于分子氧氧化环己醇的催化氧化过程,深入考察了该共催化体系的催化性能,并探索研究了催化氧化机理,考察了主要条件对催化氧化反应的影响.结果表明,共催化体系TEMPO/CPGMA+Fe(NO3)3可以有效地催化分子氧氧化环己醇的氧化过程,将环己醇转化为唯一的产物环己酮,显示出良好的催化选择性.助催化剂Fe(NO3)3化学结构中的Fe3+离子和NO3–离子两种物种均参与催化过程,共同发挥助催化剂的作用,伴随着两种价态铁物种Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的转变以及NO3–与NO2–之间的转变,固载化的氮氧自由基TEMPO不断地转变为氮羰基阳离子,该氧化剂物种使环己醇的氧化反应不断地循环进行.对于共催化体系TEMPO/CPGMA+Fe(NO3)3的使用,适宜的反应条件为TEMPO与Fe(NO3)3的摩尔比为1：1,55°C,通入常压O2.反应35 h,环己酮的转化率可达到44.1%.因此,在温和条件下,使用固载化的TEMPO,有效地实现了环己醇向环己酮的转化.此外,固载化催化剂TEMPO/CPGMA在循环使用过程中表现出良好的重复使用性能.     

Fe(III)EDTA作为氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯一种有效的氧化还原催化助剂

研究了氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯反应。发现了Fe(III)EDTA 在PdCl2/Fe(III)EDTA/1,4 苯醌/ 四丁基溴化铵催化体系中具有很好的助催化效果。讨论了上述催化体系中的每一组分的作用，并提出了一个催化反应机理。氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯反应的最佳温度为100℃～120℃。当反应在100℃、PCO=2.0MPa、PO2=0.5MPa、苯酚 0.5mol、 PdCl2 0.28mmol、n(PdCl2)∶n(Fe(III)EDTA)∶n(苯醌)∶n(四丁基溴化铵)=1∶1∶10∶40、 4A 分子筛 5.0g、 4h进行时，碳酸二苯酯的产率和选择性分别为8.35%和97.5%。压力越高对生成碳酸二苯酯越有利。     

新的催化光度法测定痕量铁

催化吸光光度法测定Fe(Ⅲ)已有文献[1～4]报道.而用过氧化氢氧化偶氮氯膦Ⅰ作为指示反应测定痕量Fe(Ⅲ)尚未见文献报道.本文详细研究了痕量Fe(Ⅲ)对过氧化氢氧化偶氮氯膦Ⅰ的催化作用,采用固定时间法,对反应条件进行选择,建立了催化光度法测定痕量Fe(Ⅲ)的新方法.本法操作简单、重现性好、选择性高,用于人发和饮用水中铁的测定,结果满意.     

聚合物微球固载的催化剂TEMPO在分子氧氧化环己醇过程中的催化特性（英文）

醇氧化为羰基化合物是有机合成工业中最重要的化学转变之一,在实验室研究和精细化工生产中都占有非常重要的地位.使用传统的化学计量强氧化剂(如Cr O3,KMnO4,MnO2等),不但成本高及反应条件苛刻,还会产生大量污染环境的废弃物.因此,需要大力发展高效、绿色化的醇转变为羰基化合物的氧化途径.以2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)为催化剂,分子氧为氧化剂,可在温和条件下绿色化地实现醇的氧化转变.该催化氧化作用的实质是TEMPO经过单电子氧化过程转化为相应的氮羰基阳离子,该阳离子是一个具有强氧化性的氧化剂,可将伯醇和仲醇分别快速地、高转化率、高选择性地氧化为对应的醛或酮.然而,目前使用的TEMPO大多为均相催化剂,虽然表现出良好的催化活性和选择性,但反应后难以分离回收,不能再循环使用,严重制约着这一催化体系的发展.本文将TEMPO化学键合在聚合物载体上,在非均相催化剂的作用下,以期实现环已醇的分子氧氧化,将其转变为环已酮.首先采用悬浮聚合法,制备了交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(CPGMA)微球,该聚合物微球表面含有大量环氧基团,为实现TEMPO的固载化提供了条件.以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(4-OH-TEMPO)为试剂,使CPGMA微球表面的环氧基团发生开环反应,从而将TEMPO键合于微球表面,制得了固载有TEMPO的聚合物微球TEMPO/CPGMA.将此非均相催化剂与Fe(NO3)3组成共催化体系,应用于分子氧氧化环己醇的催化氧化过程,深入考察了该共催化体系的催化性能,并探索研究了催化氧化机理,考察了主要条件对催化氧化反应的影响.结果表明,共催化体系TEMPO/CPGMA+Fe(NO3)3可以有效地催化分子氧氧化环己醇的氧化过程,将环己醇转化为唯一的产物环己酮,显示出良好的催化选择性.助催化剂Fe(NO3)3化学结构中的Fe3+离子和NO3–离子两种物种均参与催化过程,共同发挥助催化剂的作用,伴随着两种价态铁物种Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的转变以及NO3–与NO2–之间的转变,固载化的氮氧自由基TEMPO不断地转变为氮羰基阳离子,该氧化剂物种使环己醇的氧化反应不断地循环进行.对于共催化体系TEMPO/CPGMA+Fe(NO3)3的使用,适宜的反应条件为TEMPO与Fe(NO3)3的摩尔比为1:1,55°C,通入常压O2.反应35 h,环己酮的转化率可达到44.1%.因此,在温和条件下,使用固载化的TEMPO,有效地实现了环己醇向环己酮的转化.此外,固载化催化剂TEMPO/CPGMA在循环使用过程中表现出良好的重复使用性能.     

Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降解PAM溶液研究

研究采用Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧降解聚丙烯酰胺(PAM)溶液。考察Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧法对PAM溶液粘度、PAM去除率和可生化性的影响。研究表面活性剂对Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降低PAM粘度的影响,并探讨草酸对该工艺降解PAM溶液影响规律。研究结果表明,Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧法对PAM溶液降解效能良好,在15min内,PAM溶液粘度的可以降低57%,在120min后,PAM去除率可达75%,B/C从0.121提升到0.423。表面活性剂对Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降低PAM溶液粘度影响较小。草酸不利于Fe(II)(EDTA)/UV催化臭氧工艺去除PAM和降低PAM溶液粘度,这是因为草酸造成的酸性环境抑制了臭氧在水中的分解作用,从而导致草酸/Fe(II)(EDTA)/O3体系中PAM溶液的降粘效果和去除率低于Fe(II)(EDTA)/O3体系。     

甲烷直接催化氧化制备甲醇近期研究进展北大核心CSCD

甲烷合成甲醇的方法包括间接法和直接催化氧化(DMTM)法,但是间接法对设备要求高,且甲烷转化率与甲醇选择性均不理想,DMTM法可通过一步反应高选择性制备甲醇,有巨大的应用潜力。对于甲烷DMTM法合成甲醇,均相催化体系通常需要特殊反应介质与贵金属催化剂相结合,虽然反应效率高,但对反应设备有腐蚀性,产物不易分离,应用前景差。液相-异相催化一般使用H_(2)O_(2)作为氧化剂,Au、Pd、Fe和Cu等金属元素作为催化剂主要活性组分,·OH是主要的氧化活性物,可在低温下实现甲烷的活化氧化。因此,异相催化体系是目前研究的主流。气相-异相催化主要使用O_(2)和N_(2)O为氧化剂,前者氧化性更强,后者对于产品选择性更好,此外,厌氧体系中H_(2)O也可直接作为氧供体,常用Cu、Fe、Rh等元素作为催化剂。沸石分子筛是使用最广泛的载体,金属氧化物、金属有机骨架化合物(MOFs)和石墨烯也均有涉及,多金属协同催化已经取得了很好的效果。本文主要总结与概述了热催化甲烷直接催化氧化制备甲醇的近年相关研究,并对今后的研究方向做出了展望。     

羰基铁催化乙炔羰化合成丙烯酸甲酯的研究

通过对羰基金属催化乙炔羰基化反应的研究,发现羰基铁具有合成丙烯酸甲酯的催化活性.并分别考察了五羰基铁的用量、CO与C2H2的摩尔比、温度、初始压力等因素对反应的影响,进而,对Fe(CO)5催化反应的活性物种进行了推测.结果表明,以甲醇为溶剂,在140℃,CO压力为4.2 MPa、n(Fe(CO)5)/n(C2H2)=0.26条件下,单一的Fe(CO)5能够催化乙炔羰化,丙烯酸甲酯的选择性可达97%.其中,n(CO)/n(C2H2)值越高,产物丙烯酸甲酯的选择性越高.     

单原子Cr、Fe和Ni催化乙炔环三聚反应机理研究

应用密度泛函理论(DFT)研究了 Cr、Fe和Ni 3种金属原子催化乙炔环三聚生成苯的反应机理.结果表明,Cr、Fe和Ni催化体系均表现出自旋翻转现象,Cr原子催化乙炔环三聚过程在自旋七重态和五重态势能面上进行,速率控制步骤为形成铬金属七元环;Fe和Ni催化体系的速率控制步骤为两分子乙炔耦合过程.Cr催化体系表现出远高...     

MIL-88B(Fex,Co1?x)催化剂制备及甲醇液相H2O2氧化一步合成甲酸甲酯

甲醇选择氧化合成甲酸甲酯是获得高附加值甲醇下游化学品的最具吸引力的催化反应工艺之一.目前,甲醇选择氧化的研究大多为气相催化反应,存在反应温度较高和产物选择性较低的难题.甲醇液相选择氧化过程的反应温度较低,反应条件易于控制,产物选择性相对较高.然而,以氧气作为氧化剂的甲醇液相选择氧化反应,有时难以脱离反应体系的爆炸极限.以H2O2为氧化剂的甲醇液相选择氧化反应,可以在温和反应条件下实现甲醇催化选择氧化.含Fe活性组分的催化剂对醇类液相选择氧化具有很好的催化性能,金属有机框架材料(MOFs)在三维空间中具有均匀分布的酸位等催化活性位,因此,含Fe的MOFs催化剂是兼具有氧化还原活性和酸性的双功能催化剂,并且引入另外一些催化活性组分时可以改善催化剂的反应性能.本文以Fe3+和Co2+为金属离子,通过简单的一锅水热法合成了一系列不同Fe/Co摩尔比的MIL-88B(Fex,Co1–x)双功能催化剂,采用X射线粉末衍射、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、氮气吸附-脱附和电感耦合等离子体质谱等手段表征了催化剂的结构,研究了Fe和Co催化活性组分在甲醇液相选择氧化一步合成甲酸甲酯反应中的协同作用,提出了甲醇液相H2O2氧化一步合成甲酸甲酯的可能催化反应机理.SEM和HRTEM测试结果表明,MIL-88B(Fex,Co1–x)催化剂为平均长度400–600 nm,宽度100–150 nm的针状形态,Fe和Co元素的分布比较均匀,Co掺杂没有改变MIL-88B(Fex,Co1–x)的拓扑结构.X射线光电子能谱分析结果表明从Co到Fe的供电子效应,Co的引入可以调节Fe中心的电子环境,Fe和Co具有协同催化作用.通过甲醇液相氧化性能测试发现,MIL-88B(Fe0.7,Co0.3)表现出最优的催化性能,使用0.5当量的H2O2为氧化剂,在80℃下反应60 min后,甲醇转化率为34.8％,甲酸甲酯选择性由50.7％(单金属Fe)提高至67.6％.且经过四次催化循环后,MIL-88B(Fe0.7,Co0.3)的催化活性没有明显降低.催化反应机理研究表明,Fe是吸附活化H2O2进而选择氧化甲醇的主要活性中心,H2O2首先在Fe3+上吸附和活化,甲醇通过氢键作用吸附在MOF的骨架O原子上,被逐步氧化为甲酸,然后甲酸与剩余甲醇在Lewis酸性位点Fe3+和Co2+上反应生成甲酸甲酯;Co的掺杂加速了Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的电子转移,提供了更多的配位不饱和金属位点,增强了对中间产物甲酸的吸附,促进了甲酸向甲酸甲酯转化,从而提高产物选择性.     

甲苯类化合物的选择性氧化

综述了以O2为清洁氧源甲苯类化合物的气相和液相选择性氧化.甲苯类化合物的气相选择性氧化中主要介绍了金属氧化物、分子筛和负载型催化剂并对影响催化剂活性和选择性的因素进行了分析;甲苯类化合物的液相选择性氧化中重点介绍了MC (mid-century)催化体系及其反应机理方面的研究进展,并特别介绍了仿生催化在甲苯类化合物催化氧化中的应用.对各催化氧化体系的应用前景进行了展望.     

手性环氧氯丙烷的CPO酶催化不对称合成

基于氯过氧化物酶(CPO)对有机底物的手性识别,以CPO催化、叔丁基过氧化氢(TBHP)氧化3-氯丙烯合成手性(R)-环氧氯丙烷,并引入多羟基化合物为添加剂提高了目标产物的产率及对映选择性.反应主要受体系的pH值以及CPO用量等因素控制.UV-vis及CD光谱分析表明,反应体系中引入多羟基化合物(甘油、PEG400、PEG600)时,CPO的血红素辅基暴露程度增加,底物容易接近活性中心,同时CPO的α-螺旋结构得以加强,从而有效提高了产物收率.CPO对底物的手性识别主要基于底物与酶催化中间体([Fe(IV)=O·]+)形成的复合物对酶的稳定性的影响.通过反应条件优化,(R)-环氧氯丙烷产率可达67.3%,对映选择性(ee)97.5%.