介孔结构有机金属催化剂的制备及其应用于水介质清洁有机合成.pdf

化学工业在造福人类的同时，也带来了一系列问题，如能源短缺、环境污染和生态破坏 等，严重制约着人类社会和世界经济的进+步发展。绿色化学作为化学发展的‘种全新的理 念，已得到科学领域的广泛共识，必将从根本上解决化学工业带来的挑战。发展绿色化学， 主要包括i个方面：使用”．／1号4itz“Be．,源(微波、太阳能等)，使用清洁的反应溶剂(水、离子液 体、超临界二氧化碳)，开发高效口，循环使用的催化材料。其中，高效叮循环催化体系的开 发和清洁溶剂的使用是最重要的两个方面。因此，高效均相催化剂的固载化及在水相有机反 应中的应用的研究完全符合绿色化学的原则。一方面，均相催化剂固载化，保持均相催化剂 的催化性能的同时，解决了均相催化剂从反应体系分离、催化剂重复使用和重金属离子污染 等问题；另一方面，清洁易得的水作为反应溶剂，不仅可以较少生产成本，还可以减少有机 溶剂对环境造成的污染。 ‘ 异相催化剂的研究取得了长足的进步，但催化剂的分离方式，活性组分种类及固载方式 等需要进一步拓展。基于以上几个方面考虑，本论文开发了磁性介孔材料作为载体的异相催 化剂，实现异相催化剂的磁性快速分离：使用稀土有机金属作为活性中心固载于介扎材料之 上，实现其水相有机合成的应用：同时，探讨不同功能化载体对催化剂性能的影响。通过对 这些催化剂伞面的活性和结构表征，深入分析其构效关系，为设计新犁高效可循环使用的催 化材料提供理论和实践基础。论文分为以下三部分： l、利用二氧化硅包裹磁性二氧化硅小球负载有机金属钯，再在应用于水相Sonogashira 和Suzuki反应中，得到与均相催化剂活性相当的结果，且反应完成后催化剂可以通过磁铁 进行快速分离，且可以被重复使用多次： 2、开发介-孑L--氧化硅层包裹的四氧化三铁负载有机金属钯和有机金属铑的异相催化剂， 带有介孔层的显示m较好的催化活性和循环使用性能，原因足二氧化硅介孔层能促进底物的 吸附富集从而提高催化活性。同时，磁性载体具有很好的磁响应能力，能用磁铁实现催化剂 的快速分离。 3、用BTESB和P123协同自组装合成具有高疏水性的有序介孔PM00ah)材料，然后通 过苯磺酰氯来磺化修饰上磺酸基，用来负载有机稀土金属三氟甲磺酸盐，应用在水相 Mukaiyama—Aldol缩合反应和苯甲醛的烯丙基化反应巾。发现载体的疏水性表面有利于底物 吸附，使介孔中底物浓度升高，利于反应的进行。且得到的催化剂有较好的套用性能，可重 复使用多次。 关键词：磁性介孔：非均相催化：水介质；有机稀土 论文类型：C Abstract as Thechemical benefitthe also a ofissues，such mankind，but industry bringrange and energyshortages，environmentalpollutionecologicaldestruction，seriously the of the further human and world restricting developmentsociety economy．Green as the beenabroad anew for of chemistry concept dex’elopmentchemistry,has consensusofthescientific beboundto solx’ethe fields，and fundamentally