交联胍基强碱树脂的热稳定性及其对酯交换反应的催化性能研究

本实验以商品化的伯胺型阴离子交换树脂为基础,通过原位转化的方式合成了胍基强碱树脂,考察了胍基与树脂骨架的连接方式对其热稳定的影响,实验结果表明,当胍基功能基与树脂骨架处于交联结构时,其热降解的反应活性显著降低,合成的交联胍基树脂在95℃恒温水浴80h后,功能基含量没有明显下降。以商品化强碱阴离子交换树脂D261作为对照,研究了所合成的交联胍基树脂催化三油酸甘油酯和乙醇进行酯交换的催化活性,并考察了多周期的重复使用性能,经15周期重复使用后,综合性能显著优于D261树脂,预期在较高使用温度下,可替代目前广泛使用的季铵型强碱树脂,兼具良好的热稳定性和催化性能。     

咪唑阴离子型碱性离子液体的合成及其催化Knoevenagel缩合反应

设计合成了由1-丁基-3-甲基咪唑阳离子与咪唑阴离子搭配的[bmim]Im新型碱性离子液体并对其碱性进行研究.[bmim]Im离子液体的碱性与[bmim]OH的碱性接近且强于[bmim]OAc.在水溶液及室温条件下,2%的[bmim]Im离子液体对系列芳香醛与活泼的亚甲基化合物之间的Knoevenagel缩合反应具有较好的催化性能,目标产物的收率达到86%～95%,选择性为100%.同时,该催化剂体系具有良好的循环性能.     

Knoevenagel缩合反应研究的新进展

综述了近年来Knoevenagel缩合反应研究的新进展, 包括微波、超声波、固相合成、离子液体等新技术新试剂在该反应中的应用.     

功能化SBA-15的合成、表征及其在Knoevenagel缩合反应中溶剂效应的研究

利用后接枝法合成了含有N-丙基苄胺、N-丙基邻羟基苄胺、N-丙基对羟基苄胺功能化的SBA-15,通过傅里叶红外、X射线衍射、N2-吸附脱附、元素分析对功能化SBA-15的表征表明,功能化的SBA-15保持了规整有序的介孔孔道;同时考察了3种功能化SBA-15对Knoevenagel缩合反应的催化性能,结果表明,三种催化剂都具有较高的催化活性,在以乙醇为溶剂,50℃反应6h的条件下,苯甲醛和氰乙酸乙酯的反应产率均达到80%左右,在该反应体系中有明显的溶剂化效应,质子化溶剂更有利于Knoevenagel缩合反应的进行.     

双位点碱性离子液体对Knoevenagel缩合反应的协同催化作用

分别处于阴阳离子中具有两种碱性位点的离子液体催化剂1-(2-哌啶基-乙基)-3-甲基咪唑吗啉乙基磺酸盐([Pemim]-Mes)在Knoevenagel缩合反应中表现出明显的协同促进催化作用. 该催化剂在非酸性条件下循环使用10次以后仍保持良好的活性和稳定性,并普遍适用于芳香醛类底物的缩合反应. 根据实验结果,提出了紧密结合的碱性阴阳离子对协同催化Knoevenagel缩合的反应机理.     

含胍基强碱性阴离子交换树脂的合成及应用

以大孔型氯甲基化交联苯乙烯-二乙烯基苯聚合物(D301-Cl)为原料,与1,1,3,3-四甲基-2-正丁基胍(BuTMG)进行季铵化反应,合成了一种强碱交换量为2.65mmol/g含胍基的强碱性阴离子交换树脂(SG).合成的SG树脂经红外光谱表征,并评价了该树脂在水中的热稳定性.结果表明:SG树脂在100℃去离子水中保持100h交换量仅下降9.8％,优于商业通用的D201强碱性阴离子交换树脂.考察了SG树脂对碳酸丙烯酯(PC)与乙醇酯交换合成碳酸二乙酯(DEC)的催化性能,发现PC转化率达21.6％,DEC的选择性达到98.0％.     

丙烯酸在强碱阴离子交换树脂中的聚合

研究了以水为介质，丙烯酸在强碱阴离子交换树脂中聚合时羧基分配系数随浸泡时间和反应时间的变化，以及树脂残阴交换量随反应时间的变化，结果是羧基分配系数在浸泡一小时后达到平衡，聚合反应开始后分配系数又迅速增大，三小时后达到最大值。残阴交换量随反应进行而减小，三小时后达到最小值。经分析认为丙烯酸的主要聚合场所是在树脂相，聚合过程中单体不断向树脂相扩散，基本不在液相聚合。     

强碱阴离子交换树脂合成及热稳定性能研究

氯甲基化聚苯乙烯树脂与不同的叔胺反应制备了含不同季铵基团的强碱树脂.将氯甲基化聚苯乙烯树脂进行硝化、溴化反应后,再用三甲胺进行季铵化制备了苯环上含有吸电子基团的强碱树脂,测定了所制备树脂在水中的热稳定性.结果表明,位阻较大的季铵表现出较高的热稳定性;硝化、溴化后的树脂热稳定性有一定改善;而热重分析表明苯环上引入吸电子取代基不利于提高碱基在高温下的稳定性.     

碱性氧化铝催化芳醛与丙二腈的Knoevenagel缩合反应

无溶剂下,以碱性氧化铝为催化剂催化芳醛和丙二腈的Knoevenagel缩合反应,合成了一系列的芳基亚甲基丙二腈化合物。实验结果表明,该法具有操作和后处理简单、产率高、催化剂能够循环使用、对环境友好等优点,符合绿色化学的要求。     

超声辐射下的无溶剂Knoevenagel缩合反应

在无溶剂,无催化剂,超声辐射下芳香醛与丙二腈发生knoevenagel缩合反应,合成了一系列苄叉基化合物,通过熔点的测定,红外光谱、核磁共振及元素分析对产物的结构进行了表征。结果表明,该方法不但化学选择性好,而且产物易处理,对环境污染小,符合绿色化学的要求。     

三丁胺胺化强碱性阴离子交换树脂催化合成苄叉丙酮

以用组合化学方法筛选出的在有外加碱条件下的亲核取代催化活性最高的聚合物季铵盐-大孔型苯乙烯系三丁胺胺化强碱性阴离子交换树脂为相转移催化剂,催化合成苄叉丙酮,考察了各种反应条件对苄叉丙酮收率的影响,在优化反应条件下,苄叉丙酮的收率高达98%,且催化剂可重复使用。     

三丁胺胺化强碱性阴离子交换树脂催化苯乙腈的α-丁基化反应

以大孔型苯乙烯系三丁胺胺化强碱性阴离子交换树脂为催化剂，催化苯乙腈的α-丁基化反应，研究了反应温度，催化剂用量和反应时间等因素对反应产率的影响。并考察了催化剂的重复使用性能，结果表明：在优化条件下，该催化剂催化苯乙腈的α-丁基化反应产率高达88%以上，且催化剂具有良好的重复使用性能。     

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.     

聚氯乙烯—多乙烯多胺树脂的合成与表征

利用聚氯乙烯与多乙烯多胺合成了聚氯乙烯－多乙烯多胺树脂，测定了交换量，并根据元素分析和红外光谱对其结构进行了初步表征。     

强碱阴离子交换树脂多相催化油脂的酯交换

催化剂;酯交换;强碱阴离子交换树脂多相催化油脂的酯交换     

有序介孔胺化的聚合物材料的合成及在Knoevenagel缩合反应中的催化性能

通过氯化和胺化等手段对有序介孔聚合物材料(FDU-16)进行功能化, 成功地将胺基引入到介孔聚合物骨架中, 制备出新型有序介孔固体碱催化材料. X射线衍射(XRD)、 氮气吸附-脱附及透射电子显微镜(TEM)表征结果表明, 功能化后的固体碱材料依然保持高度有序性; 红外表征结果表明, 大量的胺基被引入到材料的骨架中. 在Knoevenagel缩合中, 这种新型有序介孔固体碱材料表现出比功能化的介孔二氧化硅等材料更高的催化活性, 这主要归因于其具有较高的比表面积、较强的碱性以及较多的活性中心.     

微波辐射和加热条件下的无催化剂无溶剂Knoevenagel缩合反应

芳香醛和丙二腈在无催化剂无溶剂存在下在微波辐射或加热条件下可以发生Knoevenagel缩合反应,反应产率良好.     

SBA-15 固载离子液体功能化脯氨酸的制备及其催化 Knoevenagel 缩合反应

 以 L-脯氨酸为原料合成了离子液体功能化脯氨酸前驱体 (IL-Pro), 并将其固载到 SBA-15 介孔分子筛上, 制得 IL-Pro/SBA-15 催化剂. 用红外光谱、热重、N2 吸附-脱附、X 射线衍射和透射电镜等手段表征了 IL-Pro/SBA-15 催化剂, 并考察了该催化剂在 Knoevenagel 缩合反应中的催化性能. 结果表明, 固载离子液体功能化脯氨酸没有破坏 SBA-15 的有序介孔结构, 但孔体积、孔径和比面表积有所下降; IL-Pro/SBA-15 的失重峰在 250~360 oC (峰值为 310 oC). 在以苯甲醛和丙二腈为底物的 Knoevenagel 反应中, IL-Pro/SBA-15 催化剂表现出较高的活性, 缩合产物收率高达 94%; 经简单分离后催化剂可重复使用 7 次以上而活性基本保持不变.     

Lewis-Br(o)insted复合碱性离子液体的合成及其在催化Knoevenagel缩合反应中溶剂效应的研究

合成了同时含有Lewis碱和Br(o)nsted碱的复合碱性离子液体,研究了其在Knoevenagel缩合反应中的催化性能.结果表明,它们对醛/酮与氰乙酸乙酯的缩合具有很好的催化活性.芳香醛的反应收率可达85%～99%.考察了它们催化Knoevenagel缩合反应的溶剂效应,发现质子溶剂可以促进缩合反应,这一促进作用可能是由于质子溶剂通过氢键活化反应底物的羰基而降低了反应能垒所造成的.该离子液体可以循环使用3次,反应活性没有下降.     

介孔类石墨氮化碳的制备及其催化Knoevenagel缩合反应

以氰胺为前驱体,通过胶态纳米氧化硅小球模板法,制备了一系列介孔类石墨氮化碳材料(mpg-C3N4)。通过X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、红外光谱、元素分析等手段对mpg-C3N4的结构和形貌等理化性质进行了表征。结果发现,通过调控硬模板和前驱体的用量可以获得比表面(190～301m2/g)和孔体积(0.65～1.07cm3/g)可调的mpg-C3N4材料。以Knoevenagel缩合为探针反应研究了mpg-C3N4的催化性能,结果显示,在以苯甲醛和丙二腈为底物的缩合反应中,去质子化mpg-C3N4表现出良好的催化性能。经简单分离后催化剂可重复使用5次以上且活性基本保持不变。