二吡咯甲烷類化合物的合成及其催化應用

【摘要】：二吡咯甲烷類化合物在合成化學中有著重要的應用,是合成卟啉及其衍生物以及結構相類似的化合物的重要前體。苯二酚是重要的工業(yè)原料,目前我國的苯二酚還不能自給自足,苯酚液相羥化制取苯二酚催化劑的開發(fā)是目前國內重點的研究課題。 本文確定了二吡咯甲烷類化合物的合成新方法,并優(yōu)化了工藝條件；探索了該類化合物與過渡金屬形成的配合物用作苯酚液相羥化制取苯酚催化劑的催化活性。 通過對催化羰基化合物與吡咯反應生成二吡咯甲烷類化合物催化劑的篩選和反應工藝條件的優(yōu)化,確定了水相合成二吡咯甲烷類化合物的新工藝。將合成的具有典型結構的5-(4-硝基)苯基二吡咯甲烷分別與金屬Cu、Ni、Fe、Co進行配位,制備了四種過渡金屬配位催化劑,驗證了它們具有良好的催化苯酚羥化的活性,篩選出了效果最好的催化劑,并對苯酚液相反應的實驗條件進行了優(yōu)化。 確定了合成二吡咯甲烷類化合物的最佳工藝條件為：催化劑為磷鎢酸,羰基化合物與吡咯的摩爾比為1：6,反應時間為48h,反應溫度為25℃,惰性氣體氛圍下進行反應,產(chǎn)物收率最高達到97%,粗產(chǎn)物純度大于99%。 制取的5-(4-硝基)苯基二吡咯甲烷與Cu的配合物活性最高。苯酚液相羥化反應的最佳工藝條件為：催化劑用量為0.05g,苯酚濃度為1.0mol/L,雙氧水1.8mL,反應溫度60℃,反應時間為4h。在最佳優(yōu)化條件下,苯酚的轉化率達到63.53%,苯二酚的選擇性為100%,鄰對比為1：1。 【關鍵詞】：羰基化合物 吡咯 磷鎢酸 水相 二吡咯甲烷 苯酚羥化
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TQ251.3
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 文獻綜述6-26
• 1.1 二吡咯甲烷類化合物簡介6
• 1.2 二吡咯甲烷類化合物合成方法簡介6-9
• 1.3 二吡咯甲烷類化合物應用簡介9-11
• 1.4 鄰苯二酚、對苯二酚簡介11-13
• 1.5 鄰、對苯二酚的合成方法簡介13-18
• 1.5.1 天然物質高溫處理法13
• 1.5.2 鄰氯苯酚水解法13
• 1.5.3 環(huán)已酮法13-14
• 1.5.4 苯胺氧化法14
• 1.5.5 苯酚直接氧化法14-18
• 1.6 國內生產(chǎn)現(xiàn)狀18
• 1.7 苯酚羥化的催化劑簡介18-23
• 1.7.1 TS型分子篩類18-19
• 1.7.2 有序介孔材料類19
• 1.7.3 納米粒子類19-20
• 1.7.4 海藻酸配合物類20-22
• 1.7.5 過渡金屬配合物類催化劑22-23
• 1.8 論文的選題和意義23-24
• 1.9 本課題的研究思路和實驗方案24-26
• 1.9.1 本課題的研究思路24
• 1.9.2 本課題的實驗方案24-26
• 第二章 實驗部分26-30
• 2.1 儀器和試劑26-27
• 2.1.1 實驗裝置和設備26
• 2.1.2 實驗試劑26-27
• 2.2 二吡咯甲烷類化合物的合成27-28
• 2.3 二吡咯甲烷過渡金屬配合物的合成28-29
• 2.4 苯酚羥基化反應29
• 2.5 產(chǎn)物的分析與檢測29-30
• 第三章 結果與討論30-44
• 3.1 合成二吡咯甲烷類化合物反應機理的推測30-31
• 3.2 二吡咯甲烷類化合物的合成結果與討論31-36
• 3.2.1 催化劑的種類31-32
• 3.2.2 對硝基苯甲醛與吡咯比例32
• 3.2.3 反應物加入順序32-33
• 3.2.4 反應時間33
• 3.2.5 催化劑用量33-34
• 3.2.6 反應物濃度34-35
• 3.2.7 醛或酮的種類35-36
• 3.2.8 放大實驗36
• 3.3 產(chǎn)物的表征36
• 3.4 苯酚羥化反應機理的推測36-39
• 3.5 過渡金屬配合物的催化活性研究39
• 3.6 苯酚羥基化反應的工藝條件研究39-44
• 3.6.1 催化劑用量的影響39-40
• 3.6.2 苯酚濃度的影響40-41
• 3.6.3 反應溫度的影響41-42
• 3.6.4 反應時間的影響42-44
• 結論44-45
• 致謝45-46
• 參考文獻46-49
• 作者簡介49
• 攻讀碩士學位期間研究成果49-50
• 附圖50-60

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