面向氢转移反应的多相催化剂制备与性能研究

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1、面向氢转移反应的多相催化剂制备与性能研究PreparationandPropertiesofHeterogeneousCatalystsforHydrogenTransferReactions作者姓名：徐兴良专业名称：无机化学研究方向：纳米功能材料的合成化学与应用指导教师：李广社教授学位类别：博士学位培养单位：吉林大学化学学院论文答辩日期：2018年06月04日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审专家正高级华中科技大学主席张新波研究员长春应用化学研究所盲审专家正高级北京师范大学委员李阳光教授东北师范大学盲审

2、专家正高级中国科学院刘晓旸教授吉林大学理化技术研究所赵旭东教授吉林大学施展教授吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的博士学位论文，是在指导教师的指导下，独立进行科学研究和实验所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡

3、献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士■博士学科专业：无机化学论文题目：面向氢转移反应的多相催化剂

4、制备与性能研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市前进大街2699号130012作者联系电话：摘要面向氢转移反应的多相催化剂制备与性能研究论文作者：徐兴良指导教师：李广社教授专业名称：无机化学摘要加氢是有机合成中的一个最基本的反应过程，其工业应用涉及到了精细化工和药物合成等领域。相比于使用高压氢气的直接加氢方式，转移加氢的方式可以避免高压反应和氢气的使用并且更安全，更容易处理，因此可以提供一种绿色，安全和经济的方案，并且成为了在可持续和绿色化学高需求的条件下，一个快速增长的研究领域。到目前为止，在转移加氢反应中，催化剂，配体，

5、溶剂和氢源等各种因素被广泛的研究和探索。虽然对于转移加氢的研究取得了显著的进展，但是构筑，发展高效和环境友好性的催化体系应用于转移加氢仍然存在着一定困难。在本论文中，我们设计合成了几种典型多相催化剂，研究其在转移加氢反应中的催化活性。主要结论如下:1、Pd/g-C3N4提升的氢转移反应应用于高效合成胺类化合物。我们报道了g-C3N4为载体有效的提高了钯纳米粒子催化还原硝基化合物制备一级胺和二级胺的反应活性。以甲酸为氢源，水为溶剂，优化的5wt%Pd/g-C3N4可以高效转化-1硝基苯到苯胺（在完全转化和室温的条件下，其转化频率高达4770h），展显了超高

6、的反应活性，明显高于以前报道的多相催化还原硝基化合物。Pd/g-C3N4催化剂也可以有效催化羰基化合物和硝基化合物得到相应的二级胺，并显示出优异的选择性(>90%)。此外，Pd/g-C3N4催化剂具有较高的稳定性和广泛的适用性在各种胺类的合成中。2、铜镍合金催化还原芳香硝基化合物。我们发展了一种简单的方法，即通过热分解草酸盐前驱体合成了具有可控比例的铜镍合金。在获得的Cu1-xNix合金中，I吉林大学博士学位论文铜和镍没有发生相分离，是以固溶体的形式存在。通过调控铜和镍的元素比例，以硼氢化钠为氢源，Cu0.7Ni0.3在催化还原芳香硝基化合物到芳香氨基化

7、合物反应中展现出了最佳的反应活性。铜镍合金的催化活性强烈依赖于铜镍的摩尔比和铜和镍之间的强相互作用。另外，Cu1-xNix合金也显示良好的磁循环能力。3、非晶/结晶Al2O3/Al核壳纳米球作为高效催化剂应用于选择性转移加氢还原α，β-不饱和醛。我们通过导线电爆炸法合成Al/Al2O3核壳纳米球,其由一层非晶态氧化铝壳(3.2±0.5nm厚度)包覆着结晶的Al核形成的独特的复合结构。在异丙醇为氢源的条件下，获得样品在选择性催化还原α,β-不饱和醛到相应的不饱和醇的反应中，并显示了高的反应活性和稳定性。在转化率为99%时，不饱和醇的选择性也能达到99%。其

8、中具有高导电性金属铝核和含有丰富的不饱和位点的超薄非晶态氧化铝壳之间的协同效应在