烯烃环丙烷化反应催化研究

本文研究了用Cu(CH3CCHCCH3)2, Ph3PCuX, Cu(O2CCF3)2等催化剂催化四甲基乙烯和重氮乙酸乙酯的环丙烷化反应。结果表明配体吸电子能力越强, 立体位阻越小, 其催化活性也越强。考察了反应物与Cu(O2CCF3)2的配比, 反应温度对Cu(O2CCF3)2催化反应活性的影响。通过对Cu(O2CCF3)2催化活性中心的研究表明,催化活性中心是一价铜配合物, 并推断四甲基乙烯环丙烷化机理是经由金属卡宾机理。     

四甲基乙烯环丙烷化反应的催化研究

烯烃和重氮乙酸酯(RDA)在光照、加热或催化剂作用下反应生成的环丙烷羧酸酯是合成拟除虫菊酯的重要中间体。铜、铑等金属的化合物作为催化剂在这类反应中得到了广泛应用。对RDA和四甲基乙烯TME的环丙烷化反应,曾以CuSO_4、Cu(acac)_2、     

Tol-BINAP 配体用于金属催化的烯烃不对称环丙烷化反应

以Cu(Tos)2,Cu(ClO4)26H2O,Cu(CH3CN)4ClO4,(CuOTf)2.Ben与tol-BINAP原位形成的Cu-(tol-BI-NAP)配合物催化2,5-二甲基-2,4-己二烯与重氮乙酸酯的不对称环丙烷化反应,催化剂表现出高的反应活性和较低的立体选择性.     

钐(II)类卡宾CH_3SmCH_2I与乙烯环丙烷化反应及溶剂化效应(THF)对反应途径影响的理论研究

用密度泛函B3LYP方法研究了过渡金属钐类卡宾与乙烯的环丙烷化反应的机理.对钐类卡宾试剂CH3SmCH2I和CH2CH2反应的反应物、中间体、过渡态和产物构型的全部结构几何参数进行了优化,并计算了THF溶液的溶剂化效应,用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法,对过渡态进行了验证.结果表明:CH3SmCH2I与CH2CH2环丙烷化反应按亚甲基转移机理(通道A)和卡宾金属化机理(通道B)都可以进行,与锂类卡宾的反应机理相同,通道A比通道B反应的势垒降低了14.65kJ/mol.溶剂化效应使通道B比通道A的反应势垒大幅度提高,更有利于反应沿通道A进行,而不利于通道B.     

分子筛催化的戊烯骨架异构反应机理

在密度泛函理论中的B3LYP/6-31G(d,p)水平上研究了分子筛催化戊烯骨架异构的微观作用机制,分别对各个基元反应进行了内禀反应坐标(IRC)解析。结果表明:戊烯的骨架异构存在2种反应机理:烷氧基中间体机理和类甲基环丙烷中间体机理。而烷氧基中间体机理又包括2个反应途径,1个是甲基迁移,另1个是乙基迁移。因此,整个异构反应存在3个反应途径。甲基迁移机理和乙基迁移机理都含有3个基元步骤,其中速控步骤分别是甲基迁移和乙基迁移,对应的活化能分别为206.17和207.31 kJ·mol-1,二者几乎相等,表明2个反应途径从能量的角度来说是互相竞争的。类甲基环丙烷中间体机理分2步,碳链扭转和甲基的迁移,反应中间体具有高离子性和高能量的物种。反应速控步骤是碳链扭转反应,其活化能是147.93 kJ·mol-1,明显低于甲基迁移和乙基迁移2个反应途径的能垒,意味着类甲基环丙烷中间体的反应途径更容易发生。     

钐(II)类卡宾CH3SmCH2I与乙烯环丙烷化反应及溶剂化效应的理论研究

用密度泛函B3LYP方法研究了过渡金属钐类卡宾与乙烯的环丙烷化反应的机理. 对钐类卡宾试剂CH₃SmCH₂I和CH₂CH₂反应的反应物、中间体、过渡态和产物构型的全部结构几何参数进行了优化, 并计算了THF溶液的溶剂化效应, 用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法, 对过渡态进行了验证. 结果表明: CH₃SmCH₂I与CH₂CH₂环丙烷化反应按亚甲基转移机理(通道A)和卡宾金属化机理(通道B)都可以进行, 与锂类卡宾的反应机理相同, 通道A比通道B反应的势垒降低了14.65 kJ/mol. 溶剂化效应使通道B比通道A的反应势垒大幅度提高, 更有利于反应沿通道A进行, 而不利于通道B.     

钐(II)类卡宾CH3SmCH2I与乙烯环丙烷化反应及溶剂化效应的理论研究

用密度泛函B3LYP方法研究了过渡金属钐类卡宾与乙烯的环丙烷化反应的机理. 对钐类卡宾试剂CH₃SmCH₂I和CH₂CH₂反应的反应物、中间体、过渡态和产物构型的全部结构几何参数进行了优化, 并计算了THF溶液的溶剂化效应, 用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法, 对过渡态进行了验证. 结果表明: CH₃SmCH₂I与CH₂CH₂环丙烷化反应按亚甲基转移机理(通道A)和卡宾金属化机理(通道B)都可以进行, 与锂类卡宾的反应机理相同, 通道A比通道B反应的势垒降低了14.65 kJ/mol. 溶剂化效应使通道B比通道A的反应势垒大幅度提高, 更有利于反应沿通道A进行, 而不利于通道B.     

对映选择催化环丙烷化反应中活性铜催化剂组成的测定

对映选择催化环丙烷化反应中活性铜催化剂组成的测定臧二乐，李萍，胡秉方（北京农业大学应用化学系，北京１０００９４）关键词铜络合物，催化机理，环丙烷化手性铜（Ⅱ）络合物已广泛应用于催化环丙烷化反应［１，２］．关于反应中催化活性体的组成，结构及诱导机理却不...     

Ga2O3催化剂上CO2气氛中丙烷脱氢反应的研究

考察了Ga2O3对于丙烷脱氢和CO2气氛脱氢反应的催化性能,结果表明,Ga2O3具有较高的催化活性,其性能优于传统的Cr2O3脱氢催化剂,催化反应可能经过了一个丙烷异裂的过程,其中CO2是通过逆水煤气反应和Boudouard反应来促进催化剂性能的,在高于823K时该促进作用更为明显,催化剂的催化活性和其表面酸密度密切相关,在Ga2O3结构中,四配位Ga^3＋是其酸位的来源,并通过质子与氧化物的共同作用促进反应进行,催化剂的失活是由于表面的积碳和活性氧的消耗共同造成的,同时还对Ga2O3作为丙烷脱氢反应的催化剂的催化反应机理进行了初步探讨。     

1,1-二甲基-2-芳基环丙烷的光化学

报道了用二环己烷胺锂盐作为碱,由苄氯和异丁烯合成1,1-二甲基-2-(1-萘基)环丙烷(1)和1,1-二甲基-2-(9-菲基)环丙烷(2)的方法,(1)或(2)的直接光解得到2-甲基-4-芳基-1-丁烯(主要产物),芳基乙烯和2,3-二甲基-2-丁烯。二苯甲醇和二苯甲酮存在下的敏化试验表明,(1)和(2)都淬灭苯频哪醇化反应,并证明确实发生了三线态向(1)或(2)的能量转移,因此是单线态的反应,不存在由芳基所造成的垂直激发态的稳定化现象,这就揭示了芳环的P轨道不参与反应过渡态。因此,重排反应系经过Hückel式四电子周环过渡态进行,该过渡态遵循“大K值对小K值“规则。     

含混合配体多酸超分子化合物的水热合成、晶体结构及催化活性

在水热条件下合成了四个含混合配体4,4’-bipy和2,2’-bipy/phen的多酸配位聚合物[Cu(4,4’-bipy)(2,2’-bipy)2]2[SiW12O40]?4H2O (1),[Ag4(4,4’-bipy)3(2,2’-bipy)2][SiW12O40]?2H2O (2),[Cu(4,4’-bipy)(phen)]2[H3O]2[SiW12O40]?8H2O (3)和[Cu(4,4’-bipy-Cl)(phen)]2[H3O][PW12O40]?H2O (4) (bipy = 联吡啶,phen = 邻菲罗啉),通过红外光谱、热重、元素分析、X-单晶衍射对聚合物进行了表征,在苯乙烯催化环氧化反应中,3和4显示了较高的催化活性,这与结构中存在配位不饱和金属中心有关.     

Ga2O3催化剂上CO2气氛中丙烷脱氢反应的研究

考察了Ga2O3对于丙烷脱氢和CO2气氛脱氢反应的催化性能.结果表明,Ga2O3具有较高的催化活性,其性能优于传统的Cr2O3脱氢催化剂.催化反应可能经过了一个丙烷异裂的过程,其中CO2是通过逆水煤气反应和Boudouard反应来促进催化剂性能的,在高于823K时该促进作用更为明显.催化剂的催化活性和其表面酸密度密切相关,在Ga2O3结构中,四配位Ga3+是其酸位的来源,并通过质子与氧化物的共同作用促进反应进行.催化剂的失活是由于表面的积碳和活性氧的消耗共同造成的.同时还对Ga2O3作为丙烷脱氢反应的催化剂的催化反应机理进行了初步探讨.     

Ga2O3催化剂上CO2气氛中丙烷脱氢反应的研究

考察了Ga2O3对于丙烷脱氢和CO2气氛脱氢反应的催化性能. 结果表明, Ga2O3具有较高的催化活性, 其性能优于传统的Cr2O3脱氢催化剂. 催化反应可能经过了一个丙烷异裂的过程, 其中CO2是通过逆水煤气反应和Boudouard反应来促进催化剂性能的, 在高于823 K时该促进作用更为明显. 催化剂的催化活性和其表面酸密度密切相关, 在Ga2O3结构中, 四配位Ga3+是其酸位的来源, 并通过质子与氧化物的共同作用促进反应进行. 催化剂的失活是由于表面的积碳和活性氧的消耗共同造成的. 同时还对Ga2O3作为丙烷脱氢反应的催化剂的催化反应机理进行了初步探讨.     

SAPO-34分子筛中甲基萘催化甲醇制烯烃反应的第一性原理研究

用周期性密度泛函理论方法(PBC-DFT)研究了SAPO-34分子筛中甲基萘催化甲醇制烯烃(MTO)反应的侧链烃池机理. 在侧链烃池机理中, 甲基化用于烷基侧链的增长, 通过间接质子转移消除烷基侧链得到乙烯丙烯产物. 计算结果表明在不考虑旋转限制的情况下二甲基萘的MTO催化活性高于多甲基苯, 催化生成丙烯的选择性比生成乙烯的高. 生成乙烯的控速步骤是乙基侧链的消除, 而生成丙烯的控速步骤是具有环外双键中间体的甲基化. 但是SAPO-34分子筛对反应中间体的旋转限制作用可能降低多甲基萘的MTO催化活性.     

1,2-环丙烷乙酰化糖水解机理的理论研究

采用密度泛函B3LYP方法研究了1,2-环丙烷乙酰化糖在氘代氯仿溶液中的水解反应的详细机理。计算结果表明,当H2O分子从不同方向进攻1,2-环丙烷乙酰化糖分子时,会形成不同的反应途径,当H2O从糖分子的六元环平面下方进攻时,反应为一步反应,环丙烷的开环步骤为反应决速步,生成α构型产物。当H2O从糖分子的六元环平面上方进攻时,反应为两步反应,形成产物的氢迁移步骤为决速步,生成β构型产物。H2O从糖分子平面下方进攻的反应途径在热力学及动力学上都更有优势,1,2-环丙烷乙酰化糖的水解反应更有利于生成α构型产物,计算结果与实验结果一致。     

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。     

氧化铈在非贵金属氧化物催化剂中的作用——NO+CO反应

本文运用微反技术考察了Cu、Fe、Mn、Cr和Ce等负载型(γ-Al_2O_3载体)氧化物对NO+CO→(1/2)N_2+CO_2反应的催化活性,研究了Ce加入Cu基双组元催化剂对NO+CO反应的催化活性和中间物N_2O生成的影响。结果表明,单元氧化物的催化活性顺序为:CuO>Fe_2O_3≈Cr_2O_3>MnO_2>CeO_2>NiO;Cu基双组元氧化物的催化活性明显优于CuO,而Cu-Fe-O的活性优于Cu-Mn-O和Cu-Cr-O;Ce加入双元催化剂后均能改善其催化性能,加速N_2O的生成速度。N_2O是NO+CO→(1/2)N_2+CO_2的中间产物。     

过渡金属甲基磺酸盐催化醇的四氢吡喃化反应

以过渡金属甲基磺酸盐［Mn(CH₃SO₃)₂·2H₂O, Cu(CH₃SO₃)₂·4H₂O, Co(CH₃SO₃)₂·4H₂O和Zn(CH₃SO₃)₂·4H₂O］为催化剂,在室温条件下催化醇的四氢吡喃化反应,并对反应条件进行了优化。结果表明：当醇用量为30 mmol,醇和3,4-二氢吡喃摩尔比为1.0 ：1.1,甲基磺酸盐用量为1 mmol,二氯甲烷20 mL时,可高效催化醇的四氢吡喃化反应。与路易斯酸催化活性相比,过渡金属甲基磺酸盐催化醇的四氢吡喃化反应效果最好,催化酚的效果较差。用Mn(CH₃SO₃)₂·2H₂O和Cu(CH₃SO₃)₂·4H₂O催化正丁醇的四氢吡喃化反应,重复使用5次,收率分别为89%和92%。     

用新方法催化合成6-乙酰基-1-甲基环己烯

室温下用HY沸石取代传统催化剂通过1-甲基环己烯与乙酐的酰基化反应合成了6-乙酰基-1-甲基环己烯，考察了HY沸石的SiO2／Al2O2摩尔比、用量和活化时间以及反应时间对该酰化反应的影响．当1-甲基环己烯／乙酐／HY沸石(SiO2／Al2O3摩尔比=29)=1mmol／10mmol／0．200g、反应温度25℃、反应时间3h时，所得酰化产品的产率为60％，HY沸石能够回收和重新使用，显示出与新鲜催化剂几乎相同的催化活性．     

基于单-和双-三唑衍生物的三个Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)多金属氧簇基配合物的水热合成及光催化性能（英文）

在水热条件下,利用多齿的单-和双-三唑衍生物,制备了3种基于多金属氧簇基(POM)的Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)杂化材料,即{[Cu(L1)2(Mo4O13)]·2H_2O}n(1),{[Cu1.5(L2)(HL2)(H_2O)(Mo4O13)]·2H2O}n(2),{[Cu2(L3)1.5(Mo4O13)]·H_2O}n(3)(L1=4-pyridine-2-1,2,4-triazole,HL2=3-(4H-1,2,4-triazol-4-yl)benzoic acid,L3=trans-4,4′-azo-1,2,4-triazole)。通过单晶X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和粉末X射线衍射分析确定了它们的结构。在1中,Mo4O132-阴离子和Cu(Ⅱ)中心通过双齿L1相互连接,最终形成了二维(2D)POMs基的Cu(Ⅱ)杂化金属-有机骨架。在2中,Mo4O132-阴离子和Cu(Ⅱ)中心通过桥接水原子(O18),双齿HL2和三齿L2-相互连接,最终形成了三维(3D)POMs基的Cu(Ⅱ)微孔金属-有机骨架。在3中,L3配体桥接相邻的Cu(Ⅰ)中心和Mo4O132-阴离子,最终形成独特的双重穿插结构的3DPOMs基的Cu(Ⅰ)杂化配位框架。光催化实验研究表明,样品1～3对于不同有机染料罗丹明B (RhB)、亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)都具有很好的光催化降解能力。