接枝型三相转移催化剂的制备及其催化作用

将苯乙烯(St)接枝聚合在微米级硅胶表面,制备了接枝微粒PSt/SiO2;使用新型氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷,对接枝在硅胶表面的聚苯乙烯进行了氯甲基化(CM)反应,制得了氯甲基聚苯乙烯/硅胶(CMPS/SiO2)接枝微粒;使三乙胺与CMPS分子链上的苄氯基团发生季铵化反应,制得了固载有季铵盐(Quaternary salt)的接枝微粒QPSt/SiO2,即制得了接枝型三相相转移催化剂.将此相转移催化剂用于氯化苄与乙酸钠合成乙酸苄酯的相转移催化反应,考察了催化活性、各种因素对相转移催化反应的影响及催化剂的重复使用性能.实验结果表明,接枝型三相相转移催化剂QPSt/SiO2对乙酸苄酯的合成具有较高的催化活性,在液-固-液之间即可有效地实现反应物种乙酸根的转移,在60℃的较低温度下反应7 h,氯化苄的转化率可达66.1%;研究发现,固体催化剂QPSt/SiO2表面接枝聚合物PSt的季铵化程度对其催化活性有很大的影响,季铵化程度过大与过小催化活性都较低,当季铵化程度为20%左右时,催化剂的活性最高.     

氯甲基聚苯乙烯/硅胶复合微粒的制备与表征

采用"接出(grafting from)"方式,在溶液聚合体系中将苯乙烯(St)接枝聚合在微米级硅胶表面,制备了接枝微粒PSt/SiO2;使用新型氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷,对接枝在硅胶表面的聚苯乙烯进行了氯甲基化(CM)反应,制得了氯甲基聚苯乙烯/硅胶(CMPS/SiO2)复合微粒.采用热重分析(TG)测定了PSt/SiO2的接枝度,并使用扫描电子显微镜(SEM)观察了其形貌;通过红外光谱法(FTIR)与佛尔哈德分析法表征了CMPS/SiO2的化学结构与组成.重点考察了各种因素对PSt/SiO2氯甲基化反应过程的影响规律.研究结果表明,CMPS/SiO2的制备不仅具有绿色环保的特点,而且反应容易控制.反应时间、溶剂种类与用量、催化剂种类与用量及氯甲基化试剂的用量等因素均会对该复合微粒的制备产生影响,如影响CMPS/SiO2的氯甲基化程度;抑制或促进已接枝的PSt大分子链之间通过Friedel-Crafts反应发生交联.若选用SnCl4为催化剂,以CH2Cl2为溶剂,在室温下反应10 h左右,可制得氯含量接近16 wt%(以接枝的PSt为基准计算)的CMPS/SiO2.     

乙酸苄酯合成中接枝型三相相转移催化剂的活性及催化反应动力学

采用"接出(grafting from)"方式,将苯乙烯(St)接枝聚合在微米级硅胶表面,然后对接枝的聚苯乙烯进行了氯甲基化(CM)反应,制得了氯甲基聚苯乙烯/硅胶微粒(CMPS/SiO2);使三丁胺与三苯基膦分别与CMPS大分子链上的苄氯基团发生季铵化与季鏻化反应,分别制得了固载有季铵盐与季鏻盐的接枝微粒QN-PSt/SiO2与QP-PSt/SiO2,即制得了两种接枝型三相相转移催化剂.将该催化剂用于苄氯与乙酸钠合成乙酸苄酯的相转移催化反应,并重点考察了催化剂的活性与催化动力学.实验结果表明,两种接枝型三相相转移催化剂QN-PSt/SiO2与QP-PSt/SiO2对乙酸苄酯的合成都具有明显的催化活性,在液-固-液之间可有效地实现反应物种乙酸根的转移;两者相比,季鏻盐型的催化剂QP-PSt/SiO2的催化活性更高;当水相中乙酸钠用量大大过量时,在有机相中苄氯与乙酸根的反应属准一级反应;两个相转移反应体系相比,以QP-PSt/SiO2为催化剂时反应的表观活化能更低.     

采用相转移催化法制备苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯

以邻苯二甲酰亚胺钾盐为亲核取代试剂, 采用相转移催化体系通过Gabriel反应, 将氯甲基聚苯乙烯转变为苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯, 考察了各种因素对相转移催化反应的影响规律, 探讨了相转移催化机理. 结果表明, 采用相转移催化体系, 相转移催化剂将邻苯二甲酰亚胺负离子从水相中转移至油相, 与氯甲基聚苯乙烯发生亲核取代, 顺利地将氯甲基聚苯乙烯大分子链上的氯甲基转变成了甲基化的苯二甲酰亚胺基, 成功地实现了高分子的功能化转变. 影响相转移催化反应的主要因素有催化剂种类与用量、溶剂的极性、油相与水相比例及温度等. 当以十六烷基三甲基溴化铵为催化剂且以甲苯为有机相时, 反应效果最佳, 反应温度为50 ℃时, 反应8 h氯甲基的转化率可达到87%.     

接枝型三相相转移催化剂的制备及其催化作用

将苯乙烯（St）接枝聚合在微米级硅胶表面,制备了接枝微粒PSt／SiO2;使用新型氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷,对接枝在硅胶表面的聚苯乙烯进行了氯甲基化（CM）反应,制得了氯甲基聚苯乙烯／硅胶（CMPS／SiO2）接枝微粒;使三乙胺与CMPS分子链上的苄氯基团发生季铵化反应,制得了固载有季铵盐（Quaternary salt）的接枝微粒QPSt／SiO2,即制得了接枝型三相相转移催化剂．将此相转移催化剂用于氯化苄与乙酸钠合成乙酸苄酯的相转移催化反应,考察了催化活性、各种因素对相转移催化反应的影响及催化剂的重复使用性能．实验结果表明,接枝型三相相转移催化剂QPSt／SiO2对乙酸苄酯的合成具有较高的催化活性,在液-固-液之间即可有效地实现反应物种乙酸根的转移,在60℃的较低温度下反应7h,氯化苄的转化率可达66．1％;研究发现,固体催化剂QPSt／SiO2表面接枝聚合物PSt的季铵化程度对其催化活性有很大的影响,季铵化程度过大与过小催化活性都较低,当季铵化程度为20％左右时,催化剂的活性最高．