H-ZSM-5分子筛上的乙烯二聚反应机理的理论计算研究

应用分子力学和量子力学联合的ONIOM2(B3LYP/6-31G(d,p):UFF)计算方法研究了H-ZSM-5分子筛上乙烯二聚反应的机理. 用40T簇模型模拟ZSM-5分子筛位于孔道交叉点的酸性位,对乙烯二聚过程的分步反应和协同反应两种机理进行了考察. 对于分步反应机理,乙烯分子首先通过π-氢键作用在酸性位形成稳定的吸附络合物,再进一步发生质子化并生成乙醇盐中间体,随后乙醇盐与第二个乙烯分子发生碳-碳键结合形成丁醇盐产物. 第一步质子化和第二步碳链聚合的活化能分别为152.88和119.45 kJ/mol, 表明乙烯质子化反应为速控步骤. 对于协同反应机理,乙烯质子化、碳-碳键和碳-氧键生成同时进行,生成丁醇盐,反应的活化能为162.30 kJ/mol, 略高于分步反应机理中的速控步骤. 计算结果表明这两种反应机理之间存在相互竞争.     

酸性沸石分子筛催化Knoevenagel综合反应

在高硅／铝比的酸性沸石分子筛HY上实现了Knoevenagel缩合反应，Bronsted酸和Lewis酸均可催化Knoevenagel缩合反应。考察了羰基化合物和活泼亚甲基化合物的反应活性顺序。结果表明，羰基化合物的羰基极化程度越高，反应越容易进程,示同于碱催化时的Knoevenagel缩合反应，活泼亚甲基化合物的活泼氢的酸性并不是影响其反应活性的重要因素。     

酸性沸石分子筛催化Knoevenagel缩合反应

 在高硅／铝比的酸性沸石分子筛HY上实现了Knoevenagel缩合反应．Bronsted酸和Lewis酸均可催化Knoevenagel缩合反应．考察了羰基化合物和活泼亚甲基化合物的反应活性顺序．结果表明，羰基化合物的羰基极化程度越高，反应越容易进行；不同于碱催化时的Knoevenagel缩合反应，活泼亚甲基化合物的活泼氢的酸性并不是影响其反应活性的重要因素．     

NiSO4／γ—Al2O3对乙烯二聚反应的催化作用研究

负载型Ni基催化剂NiSO_4/γ-Al_2O_3对低级烯烃齐聚反应表现出优良的催化性能,如在273K、液体体积空速1.0h~(-1)条件下,丙烯转化率为90％;303K时可达98％;353K下2-丁烯转化率亦可达88％。但此类催化剂的研究目前还仅限于丙烯、丁烯或其混合物的     

Ga/HZSM-5分子筛上乙烯二聚反应的理论研究

应用理论计算方法研究了Ga/HZSM-5及Al/HZSM-5 分子筛上乙烯二聚生成1-丁烯的反应历程, 比较了分子筛酸性对反应能量的影响. 计算采用分为两层的76T簇模型, 应用量子力学和分子力学联合的 ONIOM2 (B3LYP/6-31G(d, p):UFF) 方法. 乙烯二聚过程可按照分步机理和协同机理进行, 均得到表面丁基烷氧中间产物. 计算结果表明, 与在Al/HZSM-5分子筛上的反应过程相比, 乙烯在 Ga/HZSM-5分子筛上的吸附能低 20.62 kJ·mol^-1, 但质子化反应的活化能只高出1.26 kJ·mol^-1; 而乙基烷氧中间体与乙烯分子结合过程的活化能高出 62.55 kJ·mol^-1, 原因是Ga 原子半径大, 降低了六元环过渡态的稳定性. 若按协同机理, 质子转移和C―C键聚合同时进行, 在 Ga/HZSM-5分子筛上的活化能较Al/HZSM-5的高16.44 kJ·mol^-1. 因此乙烯二聚按照协同机理有利. 研究还表明, 表面丁基烷氧中间体脱质子, 生成1-丁烯并吸附在复原的分子筛酸性位上. 该反应在两种酸中心上的活化能几乎相同, 但明显高于其他各步的活化能, 因此成为整个反应的速度控制步骤.     

镍系催化剂选择性催化乙烯二聚研究进展

1-丁烯和2-丁烯是重要的有机合成原料,可以通过金属催化剂选择性催化乙烯二聚合成丁烯.乙烯选择性二聚合成丁烯的催化剂通常有镍催化体系、钒催化体系、钨催化体系、铁或钴催化体系、钽催化体系以及钛催化体系等.近年来镍系催化剂催化乙烯选择性二聚取得了很大的进展,本论文对近年来镍系催化剂催化乙烯选择性二聚进行了综述.主要概述了[...     

Rh—Y分子筛上乙烯氢甲酰化反应的研究

常压下乙烯在Rh-Y分子筛催化剂上的氢甲酰化反应存在一定的诱导期。在反应条件下,加氢反应和氢甲酰化反应同时进行。在反应初期,含氧化合物活性的增加伴随着乙烷活性的降低,反应达到平衡的时间取决于对催化剂的预处理条件,反应前后,催化剂的颜色有明显变化(淡黄色变成红棕色):根据XPS的研究结果,新鲜催化剂与用过催化剂的Rh_3d5/2结合能为309.1和306.9eV,分别对应于铑的三价态和零价态。这预示着金属态的铑粒子可能是乙烯氢甲酰化反应的活性中心或它的前身。另外,反应条件下的红外光谱清楚地表明,催化剂的H_2还原处理在活性中心的形成过程中起着非常重要的作用。     

末端炔烃二聚反应合成共轭烯炔的研究进展

综述了不同催化体系催化末端炔烃二聚反应合成共轭烯炔化合物的研究进展. 其中催化体系主要包括过渡金属配合物、镧系和锕系金属配合物、第三主族元素配合物以及有机催化剂. 实验结果表明: 不同催化体系对末端炔烃二聚反应的选择性控制有影响, 尤其是区域选择性(头-头二聚或头-尾二聚).     

Rh／L分子筛催化剂上乙烯氢甲酰化反应和CO吸附态的红外光谱研究

应用薄层层析方法，以单味药材为对照，对藿香正气水中厚朴、苍术、白芷、陈皮分别进行了鉴别。结果表明，该法简便可行，重现性好。     

二杂芳基乙烯光二聚反应与二聚体的晶体结构

通过反-1,2-双(2-苯并唑基)乙烯(BBE)和反-1-(2-苯并咪唑基)-2-(2-苯并唑基)乙烯(BME)的光二聚反应合成了r-1,c-2,t-3,t-4-四(2-苯并唑基)环丁烷(BBC)和r-1,c-2,t-3,t-4-1,3-双(2-苯并咪唑基)-2,4-双(2-苯并唑基)环丁烷(BMC).用元素分析、红外、紫外、核磁共振谱、质谱及X射线衍射表征了二聚体的结构.BBC晶体属三斜晶系,空间群为P1.晶胞参数:a=0.64684(13)nm,b=1.3242(3)nm,c=1.6245(3)nm;α=74.66(3)°,β=78.77(3)°,γ=76.06(3)°,Z=2.BBC晶胞中分子有两种取向,两种取向不同分子的苯并唑平面间存在着π-堆积现象.π-堆积面间的距离在0.330～0.376nm之间,与石墨晶体中分子平面片层间的距离非常接近.BBC和BMC都具有中心对称性,光二聚反应的高度立体选择性以及BBE和BME的光二聚反应不受空气中氧的影响的事实表明它们是经激发单线态历程以面对面的方式进行二聚反应的,本文检测到了BBE和BME在高浓度溶液中的激基缔合物荧光.     

Silica‐Grafted Tris(neopentyl)aluminum: A Monomeric Aluminum Solid Co‐catalyst for Efficient Nickel‐Catalyzed Ethene Dimerization

A silica‐supported monomeric alkylaluminum co‐catalyst was prepared via surface organometallic chemistry by contacting tris(neopentyl)aluminum and partially dehydroxylated silica. This system, fully characterized by solid‐state ²⁷Al NMR spectroscopy augmented by computational studies, efficiently activates (ⁿBu₃P)₂NiCl₂ towards dimerization of ethene, demonstrating comparable activity to previously reported dimeric diethylaluminum chloride supported on silica. Three types of aluminum surface species have been identified: monografted tetracoordinated Al species as well as two types of bisgrafted Al species—tetra‐ and pentacoordinated. Of them, only the monografted Al species is proposed to be able to activate the (ⁿBu₃P)₂NiCl₂ complex and generate the active cationic species.     

Phenol Tautomerization Catalyzed by Acid-Base Pairs in Lewis Acidic Beta Zeolites: A Computational Study

We investigate the tautomerization of phenol catalyzed by acid-base active pair sites in Lewis acidic Beta zeolites by means of density functional calculations using the M06-L functional. An analysis of the catalytic mechanism shows that hafnium on the Beta zeolite causes the strongest absorption of phenol compared to zirconium, tin, and germanium. This can be rationalized by the highest delocalization of electron density between the Lewis site and the oxygen of phenol which can in turn be quantified by the perturbative E⁽²⁾ stabilization energy. The reaction is assumed to proceed in two steps, the phenol O−H bond dissociation and the protonation of the intermediate to form the cyclohexa-2,4-dien-1-one product. The rate determining step is the first one with a free activation energy of 26.3, 25.0, 22.1 and 22.7 kcal mol⁻¹ for Ge-Beta, Sn-Beta, Zr-Beta, and Hf-Beta zeolites, respectively. The turnover frequencies follow these reaction barriers. Hence, the intrinsic catalytic activity of the Lewis acidic Beta zeolites studied here is in the order of Hf-Beta≈Zr-Beta>Sn-Beta> Ge-Beta for the tautomerization of phenol.     

Silica-Grafted Tris(neopentyl)aluminum: A Monomeric Aluminum Solid Co-catalyst for Efficient Nickel-Catalyzed Ethene Dimerization

A silica-supported monomeric alkylaluminum co-catalyst was prepared via surface organometallic chemistry by contacting tris(neopentyl)aluminum and partially dehydroxylated silica. This system, fully characterized by solid-state ²⁷Al NMR spectroscopy augmented by computational studies, efficiently activates (ⁿBu₃P)₂NiCl₂ towards dimerization of ethene, demonstrating comparable activity to previously reported dimeric diethylaluminum chloride supported on silica. Three types of aluminum surface species have been identified: monografted tetracoordinated Al species as well as two types of bisgrafted Al species—tetra- and pentacoordinated. Of them, only the monografted Al species is proposed to be able to activate the (ⁿBu₃P)₂NiCl₂ complex and generate the active cationic species.     

杂双核Rh(I)-Cr配合物催化乙烯氢甲酰化反应机理的理论研究

本文采用密度泛函理论研究了杂双核HRh(CO)(PH3)(m-PH2)2Cr(CO)4配合物催化乙烯氢甲酰化反应的机理。分别研究了结合机理和解离机理,并对两个机理进行比较。计算结果表明Cr(CO)4片段的引入并没有改变简单烯烃氢甲酰化反应的机理。解离机理占主导地位。羰基插入是整个反应的决速步骤,且在298.15 K和101.325 kPa下,其活化自由能为91.15 kJ/mol。醛的还原消除步骤是不可逆的。这些结果与以前的理论和实验研究结果一致。     

Shape Selectivity in Enol Thioether Synthesis Catalyzed by Zeolites

The competitive reaction catalyzed by solid acid catalyst between two cyclohexanones (1a) and (1b) with thiophenol (2) has been studied. No selectivity was observed with the lamellar montmorillonite in contrast with microporous aluminosilicates (zeolites) where shape selectivity was observed, in particularly when the zeolites were saturated by thiophenol (2) before a competitive reaction.     

酸性离子交换树脂催化合成二氢香豆素类化合物

以强酸性离子交换树脂为催化剂,由间苯三酚与丙烯酸或取代丙烯酸反应合成了3个二氢香豆素和1个四氢苯并二吡喃酮类化合物,其中5-羟基-3,4,6,7-四氢苯并[1,2-b;5,4-b']二吡喃-2,8-二酮(2a)和3-甲基-5,7-二二羟基-3,4-二氢香豆素(1b)还未见文献报道.取代丙烯酸的反应活性低于丙烯酸,使用甲苯-四氢呋喃混合溶剂代替甲苯单一溶剂可使2a的产率由20%提高到66%.     

新型酸性离子液体催化的 Knoevenagel缩合反应

研究了一类新型酸性离子液体催化的Knoevenagel缩合反应, 结果表明, 该催化剂适用于一系列芳香/杂环醛与α-取代活性亚甲基化合物间的反应, 反应可在室温下进行, 反应时间短且收率良好(92% ~98%). 该反应体系操作简单, 产物易分离. 提出了可能的反应机理并对机理进行了验证. 该离子液体重复使用5次后仍具有较高的反应活性.     

Nature of the Ftir Band in Acidic Zeolites

The nature of a FTIR band (1490 cm ^-1 ) in the spectrum of zeolite HZSM-5 after pyridine adsorption was investigated. It is shown that the source of this band is not a combined contribution from Brönsted and Lewis acidic sites as widely believed.     

酰胺类酸性离子液体催化Oxa-Michael加成反应

设计合成并表征了N-甲基吡咯烷酮磷酸盐([NMPH]H2PO4)、己内酰胺磷酸盐([NHCH]H2PO4)、N,N'-二甲基甲酰胺磷酸盐([DMFH]H2PO4)和N,N'-二甲基乙酰胺磷酸盐([DMEH]H2PO4)等酰胺类质子酸离子液体;将其用于β-苯乙醇和丁烯酮的Oxa.Michael加成反应中,考察了离子液体阳...