高效钴氧化物催化羧酸可控加氢制醇（英文）

羧酸选择加氢是合成醇的重要方法,廉价高效的催化体系仍然在探索中.我们利用地球上储量丰富的钴氧化物作为催化剂,通过控制催化反应过程,进而实现高选择性地催化羧酸加氢制备醇.一系列含有不同官能团的羧酸可以被选择加氢至相应的醇类化合物,反应选择性可以满足工业生产要求.通过一系列的谱学表征以及理论计算,我们证实了钴氧化物在羧酸选择加氢反应中的优选活性位点位为氧化亚钴,从而建立了催化剂与反应活性之间的构效关系,为催化剂的理性设计提供指导.首先,我们选取硬脂酸加氢反应作为模型反应,通过对地球上储量丰富的氧化镍、四氧化三铁和四氧化三钴的催化活性对比发现,四氧化三钴催化剂活性最高,在473 K,2 MPa氢气条件下,反应速率可以达到1.2 mmol/(h·g).对四氧化三钴催化剂进行不同温度的预还原处理,我们发现催化剂的活性得到显著提高,其中573 K还原的样品活性最高,反应速率可以达到7.3 mmol/(h·g),要远远高于贵金属催化剂Pd/C(0.6 mmol/(h·g))和Pt/C(1.8 mmol/(h·g)).XRD结果表明,随着还原处理温度的不断升高,催化剂由四氧化三钴变为氧化亚钴,最终变为金属态的钴.当还原温度为573 K时,催化剂的组成为单一相氧化亚钴.XPS测试结果表明,当还原温度为573 K时,样品中只含有Co~(2+)的信号峰,并且Co/O的比例为1/1,进一步证明样品是纯态的氧化亚钴.从TEM照片中可以发现,在原始的四氧化三钴样品中观察到晶面间距为0.467和0.244 nm,分别对应四氧化三钴的(111)和(311)晶面.而对于573 K还原的样品只观察到一种晶面间距(0.246 nm),对应氧化亚钴的(111)晶面.结合表征手段和硬脂酸催化加氢活性结果,我们得出氧化亚钴是573 K还原样品催化羧酸加氢反应的活性位点.理论计算结果进一步证实了这个实验结论.理论计算结果表明,在氧化亚钴(111)晶面,硬脂酸加氢转换为十八醇是非常快速和高效的,然而,对于氢解C-C键和C-O键,需要耗费更高的能量,能垒约为1.2 e V.因为硬脂酸的吸附远远强于十八醇的吸附,硬脂酸的存在会抑制十八醇氢解形成烯烃的反应,只有当硬脂酸酸完全转化为十八醇,才会发生随后的氢解反应.通过控制催化反应过程,可以实现在氧化亚钴(111)晶面高选择性催化酸加氢至醇,也就是反应控制催化过程.基于氧化亚钴在硬脂酸加氢制备十八醇上的优异催化性能,我们进一步研究了一系列含有不同官能团的羧酸化合物的催化加氢,发现氧化亚钴表现出良好的官能团容忍度,可以实现高效、广谱的酸选择加氢至醇反应.     

肌肉醇磷酸盐的晶体结构分析及量子化学计算

自制肌肉醇磷酸盐,其结构经1H NMR、IR和元素分析确证,并测定了肌肉醇磷酸盐的晶体结构。其晶体属单斜晶系,空间群为P21/n;晶胞参数为:a=1. 01401(14) nm,b=1. 0912(15) nm,c=1. 7645(2)nm,α=90. 00°,β=103. 923(2)°,γ=90. 00°,V=1. 9036(5) nm~3,Dc=1. 501g·cm-3,Z=8,F(000)=912,μ=0. 288mm-1。对其进行了量子化学计算,获得了优化构型,并对其分子前沿轨道、Mulliken电荷分布进行了分析,为肌肉醇磷酸盐的结构和性能的研究提供了基础数据。     

新金鸡纳生物碱衍生物配体的合成及其在烯烃的不对称双羟化反应中的应用

以简便的方法高产率地合成四种金鸡纳生物碱的对甲苯磺酸酯类配体，并将其应用于烯烃的不对称双羟化反应中，取得了较好的不对称诱导效果，双羟化反应的化学产率为82％～95％，对映体过量最高达93％ee．     

醇水溶液光催化脱氢的结构效应和活性顺序

本文认为在一定反应条件下,醇类及其水溶液光催化脱氢其活性顺序主要取决于反应速率控制步骤。实验表明,可见光照机械混合Pt/CdS或化学沉积Pd/CdS的50℃醇水溶液的光催化脱氢活性顺序为异丙醇>乙醇>正丙醇>甲醇>>叔丁醇>丙烯醇>丙炔醇≈0。在认定本文之条件下的反应速率控制步骤是在烷氧负离子捕获光生空穴而后α-H脱落的前提下,从各种醇α碳上的结构效应结合能态的量化计算得出理论预测的活性顺序与实验结果完全一致,并对前人提出的不同活性顺序之可能原因作出解释。     

烯丙基溴化钐与α,β-不饱和醛酮反应合成高烯丙基醇

烯丙基溴与金属钐在室温条件下、THF溶剂中反应生成中间体烯丙基溴化钐,烯丙基溴化钐再与α,β-不饱和醛、酮反应生成高烯丙基醇.烯丙基溴化钐与α,β-不饱和醛、酮发生1,2-加成反应,其与α,β-不饱和酮的反应几乎定量进行,表明该反应具有很好的区域选择性.产物的结构通过IR,1H NMR和MS光谱确证.     

反式β-芳基硝基乙烯类化合物的合成

提供了一种合成反式β-芳基硝基乙烯类化合物的新方法，即利用试剂乙酸酐/吡啶使硝基醇脱水高收率地生成硝基烯化合物。     

1,7,7-三甲基双环[2.2.1]庚基羟烷基醚的合成

酸催化莰烯与二醇的羟烷氧基化反应是合成标题化合物的可行路线。前人所用酸性催化剂有离子交换树脂及路易斯酸 BF_3·Et_2O。松原义治等报道用离子交换树脂催化茨烯或三环烯分别与乙二醇、1,2-丙二醇反应获得相应的醚,醚化产率分别为42%、33%。Fujioka,Futoshi 等以 BF_3·Et_2O 为催化剂,使莰烯与1,3-丁二醇反应获得产率为34%的醚。迄     

不饱和醇电还原质谱-电化学循环伏安(MSCV)法研究:I.烯丙醇的电还原

用MSCV法研究了烯丙醇在多孔Pt电极上0.5ol.dm^-3HCLO4中的电还原。烯丙醇电还原时主要涉及二类反应:烯丙基上C-OH断键生成丙烯; 丙烯进一步氢化生成丙烷。表征丙烯及丙烷的诸碎片M/Z的质谱电流(IM)-电极电位(Φ)扫描曲线线详细描绘了各分步反应的状况。在一定电位范围, 各M/Z的lgIM-Φ呈线性; 求得各有关M/Z的Tafel斜率。根据实验结果对反应机理进行了详细分析。     

Ti(OR)4类化合物与一些醇及其衍生物交换反应的规律

我们在探讨Sharpless不对称环氧化反应机理,提高水溶性环氧醇产率,以及改进杂氮钛三环化合物合成方法的工作中,遇到了Ti(OR)_4类化合物与一些醇及其衍生物的配体交换反应。找出这类反应的规律,将有助手以上问题的研究。     

富勒醇与阳离子聚电解质复合薄膜的制备与表征

采用静电自组装技术制备了富勒醇与聚对亚苯亚乙烯基 (PPV)的前驱体、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)的复合薄膜 ,利用紫外 可见光吸收光谱 (UV Vis)、原子力显微镜 (AFM )、透射电镜 (TEM)和X射线光电子能谱 (XPS)对薄膜进行了表征 .UV Vis吸收光谱显示 ,在特定波长下自组装薄膜的吸光度与薄膜的双层数成线性关系 ,组装过程具有一致性与重复性 .AFM图象显示富勒醇组装到基片表面后形成直径为几十到10 0多nm的团簇 .富勒醇溶液过滤后组装薄膜 ,薄膜具有较好的均匀性 ;富勒醇溶液不经过滤 ,直接组装薄膜 ,将在薄膜中引入C6 0 晶粒 .XPS分析结果提示C6 0 被羟基修饰并通过静电吸引机制与阳离子聚电解质组装成膜 .富勒醇与PPV的前驱体、PDDA具有很好的自组装性能 ,膜层间的结合力较强 ,所组装的薄膜具有较高的牢固度 .