低热固相法合成金属磷酸盐与其在有机反应中催化性能的研究

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1、低热固相法合成金属磷酸盐及其在有机反应中催化性能的研究摘要磷酸盐是一类重要的无机功能材料，近年来，金属磷酸盐在Knoevenagel缩合、Michael)bH成、酯交换等有机合成反应中的应用，引起了人们广泛的关注。在文献调研的基础上，本论文开展了低热固相合成过渡金属磷酸盐及其在有机反应中催化性能的研究，论文的研究内容与成果如下：(1)应用低热固相反应一步合成方法，在常压，60℃的条件下，成功合成得到层状的磷酸锌镁。通过XRD表征获悉该化合物的化学式为[Mgo．62Zno．38]Zn2(P04)2·4H

2、20，并进一步采用MDIJADE5．0对XRD图谱计算分析，得到磷酸锌镁的指标化数据，结晶度以及粒径大小等数据。通过IR、SEM等手段对产物进行相关的表征。(2)研究了磷酸锌镁对Knoevenagel缩合、Michael力N成反应的催化活性，合成得到的产物用熔点分析、GC—MS、IR等手段进行了表征。实验发现磷酸锌镁对Knoevenagel缩合、Michael)bI成反应没有明显的催化效果，但是KF／磷酸锌镁1．0g对苯甲醛和氰乙酸乙酯的缩合及乙酰乙酸乙酯和丙烯腈的加成催化活性有明显提升，最高产率分别

3、为88．3％、84．8％。(3)研究了在常压，80℃的条件下，经低热固相反应法合成得到的磷酸高铈铵对几个酯化反应的催化活性。实验结果表明，以(NH4)2Ce(P04)2·H20为载体，经稀硫酸直接浸渍制得的负载型固体催化剂s042／(NH4)2Ce(P04)2·n20。在乙酸苄酯以及乙酸异戊酯的合成反应中，采用均匀设计方案以及数据挖掘技术，该催化剂用量分别为0．5g，0．7g时，乙酸转化率分别达到97．9％、99．2％。说明该催化剂对酯化反应有良好的催化活性。(4)对合成层状磷酸锌氢钠NaH(ZnP0

4、4)2的新方法进行了研究，用Na2HP04·12H20和Zn(N03)2"6H20作为起始原料，聚乙二醇一400(PEG．400)为表面活性剂，通过一步低热固相反应得到了磷酸锌氢钠，用XRD，TG／DTG及FTIR表征了产物。实验结果表IjfJNaH(ZnP04)2在500℃左右只有一步失重，对应于由唧042。转变成P2074-的脱水过程，因此该化合物在用作有机反应的催化剂时有足够的热稳定性。对比实验的结果显示陈化温度控制着合成反应的产物。即，当反应混合物在60℃陈化时，生成的产物是NaH(ZnP04

5、)2，当反应混合物在室温陈化时，得到的产物则是ft．．Zn3(P04)2·4H20。关键词：低热固相反应催化剂Knoevenagel缩合Michael加成酯化均匀设计IISYNTHESIS0FNⅡ三TALPHOSPHATESVIASOLID．STATEREACTIoNATLOWHEATINGTEⅣ口ERATURESANDSTUDYOFTHEIRCATALYTICPERFORMANCEONORGANICREACTIONABSTRACTThephosphateisakindofveryimportanti

6、norganicfunctionalmaterial．Inrecentdecade，theuseofmetalphosphateintheorganicsynthesisreactionshasbeenunderattention，whichthereactionsincludedtransesterificationreaction，MichaeladditionandKnoevenagelcondensation．Withthehelpoftheliteratureinvestigation，sy

7、nthesisofmetalphosphatesviasolid-statereactionatlow-heatingtemperatureandstudyoftheircatalyticperformanceonorganicreactionwasdoneinthethesis．Thestudycontentsandresultsofthethesiswereasfollows：(1)Thelayeredmagnesiumzinci)hosphatehydratewassuccessfullysyn

8、thesizedviaaonestepsolid—statereactionat60℃andnormalpressure．Thechemistryformulaofthecompoundwas[M90．62Zno．38】Zn2(P04)2·4H20thatcharacterizedwithXRD．ThecompoundwasfurthercharacterizedbyIR,TEM．AllXRDdiffractionpeaksofthecompoundwe