nhcco催化co与环氧化物环加成反应的设计与研究

《nhcco催化co与环氧化物环加成反应的设计与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、NHCCO2催化CO2与环氧化物环加成反应的设计与研究大连理工大学硕士学位论文NHC-CO<,2>催化CO<,2>与环氧化物环加成反应的设计与研究姓名：刘翠华申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：吕小兵20090629大连理工大学硕士学位论文摘要论文设计合成了一系列的ＮＨＣ．Ｃ０２加合物，并将其作为催化剂首次应用于催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应，。考察了这类催化剂的分子结构对催化性能的影响。研究表明，ＮＨＣ．Ｃ０２的稳定性对其催化活性具有一定的影响。在相同反应条件下，ＩＰｒ－

2、Ｃ０２（３ｂ）具有相对最高的催化活性。在１２０℃，２．０ＭｐａＣ０５初始压力下催化反应２４ｈ即可达到１００％的产率，且１００％选择性地得到碳酸丙烯酯。将ＳａｌｅｎＡｌＥｔ与ＩＰｒ－Ｃ０２组成亲电．亲核双组分催化体系，用于催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应，实验结果表明其催化活性显著高于单一组分的ＩＰｒ－Ｃ０２催化剂，在１２０℃，２．０ＭｐａＣ０２初始压力下催化反应８ｈ即可达到１００％的产率。推测由于该共催化体系中存在Ｌｅｗｉｓ酸碱协同催化作用，从而使其催化活性得到了显著提高。基于以上分析，将ＳａｌｅｎＡｌＥ

3、ｔ／ＩＰｒ．Ｃ０２用于催化ｔｒａｎｓ．氘代环氧己烷与Ｃ０２反应，初步探讨了该催化过程的反应机理。为了提高ＮＨＣ．Ｃ０２加合物的稳定性以使其能够循环使用，分别设计合成了中性、酸性ＭＣＭ．４１分子筛负载的ＮＨＣ．Ｃ０２加合物，将它们应用于催化二氧化碳和环氧化物的环加成反应中，考察了其结构及对催化性能的影响，并对其循环使用的可行性进行了初步探讨。实验结果显示，由于Ａ１．ＭＣＭ．４１－ＮＨＣ．Ｃ０２中的Ｌｅｗｉｓ酸性位Ａ１与Ｌｅｗｉｓ碱性位ＮＨＣ或ＮＨＣ—Ｃ０２之间存在一定的协同作用，从而使其催化活性显著高于Ｓｉ．

4、ＭＣＭ一４１．ＮＨＣ．Ｃ０２。以Ａ１．ＭＣＭ．４１．ＮＨＣ．Ｃ０２为例对负载催化剂的循环使用进行了简单测定，经三次循环反应催化活性未见明显下降，说明负载化的ＮＨＣ—ＣＯｓ具有循环使用的可行性，详细情况有待进一步研究。关键词：氮杂环卡宾；二氧化碳加合物；环状碳酸酯；环加成反应；ＭＣＭ－４１负载化ＮＨＣ－Ｃ０２催化Ｃ０２与环氧化物环加成反应的设计与研究ＳｔｕｄｙｏｎＮＨＣ—Ｃ０２ｆｏｒｔｈｅＣｏｕｐｌｉｎｇｏｆＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅｗｉｔｈＥｐｏｘｉｄｅｓＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｓｅｒｉｅ

5、ｓｏｆＣ０２ａｄｄｕｃｔｓｏｆＮ－ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃｃａｒｂｅｎｅｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｙｅｐｏｘｉｄｅｓａｓａｒｅａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｅｍｐｌｏｙｅｄｉｎｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｆｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｗｉｔｈｏｎｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓ．Ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｈａｔｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｉｓｃｏｎｔｒａｓｔｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙａｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌ

6、ｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｔｈｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＮ｝ＩＣ—Ｃ０２．Ｉｎｈｉｇｈｅｓｔｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｎｗｉｔｈｏｔｈｅｒｓ，ＩＰｒ—Ｃ０２（３ｂ）ｓｈｏｗｓｃａｎｔｈｅｓａｍｅｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＩｔｅｆｆｅＣｔｉｖｅｌｙｃａｔａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅｏｘｉｄｅｗｉｔｈＣ０２ｉｎｌ００％ｙｉｅｌｄｓｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅｗｉｔｈ１００％

7、ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｔ１２０℃ｗｉｔｈ２．０ＭｐａＣ０２ｉｎ２４ｈｏｕｒｓ．ＡｂｉｎａｒｙｓｙｓｔｅｍｏｆＩＰｒ－Ｃ０２ａｎｄＳａｌｅｎＡｌＥｔｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄｉｎｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｆｅｐｏｘｉｄｅｓｗｉｔｈＣ０２．ｎｌｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｂｉｎａｒｙＩＰｒ－Ｃ０２／ＳａｌｅｎＡｌＥｔｔｏｓｙｓｔｅｍｃｏｕｌｄａｓｒｅｍａｒｋａｂｌｙｅｎｈａｎｃｅｉｔｓｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｃａｔａｌｙｓｔ．ＩｔｃａｎｔｈｅＩＰｒ．Ｃ０

8、２ａｄｄｕｃｔａｌｏｎｅｃａｔａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅｏｘｉｄｅｗｉｔｈＣ０２ｉｎ１００％ｙｉｅｌｄｓｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅｗｉｔｈ１００％ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｔ１２０℃ｗｉｔｈ２．０ｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａｎＭｐａＣ０２ｏｎｌｙｉｎ８ｈｏｕｒｓ．ＩｔｉＳｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒＬｅｗｉｓａｃｉｄ—ｂａｓｅｃｏｏｐｅｒａｔｉ