介孔铜氟羟基磷灰石催化剂的合成及其在大分子碳-氮偶联催化反应中的应用研究.pdf

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1、复旦大学硕士毕业论文目录目录mmiABSTRACTIllm—章前言1l.i羟基磷灰石及其在催化领域的应用概述11.1.1羟基磷灰石的组成、晶体结构及性质11.1.2羟基磷灰石的合成研究概述21.1.3羟基磷灰石的催化应用概述31.2介孔碳材料的合成及其应用研究概述41.2.1介孔碳材料的硬模板合成研究概述51.2.2介孔碳材料在纳米载体领域的研究概述51.3铜催化C-N偶联反应的研究概述71.4本论文的选题思路和研究内容101.4.1选题思路101.4.2研究内容1011第二章实验方法142.1实验试剂及样品制备142.2仪器及测试

2、方法152.2.1X-射线衍射(XRD)152.2.2扫描电镜(SEM)152.2.3N2吸附-脱附等温线及孔结构参数的测定152.2.4高分辨透射电镜(TEM)16第三章有序介孔羟基磷灰石合成的探索性研究173.1弓丨胃173.2以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂合成介孔羟基磷灰石183.3以十二烷基磺酸钠(SDS)为模板剂合成介孔羟基磷灰石203.4以十二烷基磷酸酯钾(MAP)为模板剂合成介孔羟基磷灰石223.5采用其他模板剂的一些尝试性试验，如P123，F127等。243.6本章小结2424第四章有序介孔材料负载羟基磷灰石

3、的合成研究254.1弓254.2实验部分254.2.1有序介孔硅SBA-15和ALSBA-15的合成254.2.2羟基磷灰石/SBA-15,铜氟羟基磷灰石/ALSBA-15复合材料(HAP/SBA-15,CuFAP/ALSBA-15)的合成264.2.3介孔碳CMK-3的合成264.2.4铜氟羟基磷灰石/介孔碳(CuFAP/CMK-3)^合物的合成27A复旦大学硕士毕业论文B录4.2.5铜氟羟基磷灰石(CUFAP)的合成284.3实验结果讨论284.3.1纯铜氟羟基磷灰石(CUFAP)的结构表征284.3.1.1样品CUFAP的XRD表征2

4、84.3.1.2样品CUFAP的SEM表征294.3.2负载前SBA-15、CMK-3的结构表征294.3.2.1样品的XRD表征294.3.2.2有序介孔碳SEM表征314.3.2.3样品的TEM表征324.3.2.4样品的BET表征334.3.3负载后HAP/SBA-15,CUFAP/ALSBA-15样品的表征讨论344.3.3.1CUFAP/ALSBA-15样品的表征344.3.4负载后CUFAP/CMK-3样品的表征374.3.4.1CUFAP/CMK-3的XRD表征374.3.4.2样品的BET表征394.3.4.3样品的SEM表征

5、434.3.4.4样品的TEM表征444.4本章小结45参考文献46第五章CUFAP/CMK-3催化剂在大分子碳-氮偶联反应中的应用475.1引言475.2实验部分495.2.1内标物的合成495.2.2原料的合成495.2.3铜氟羟基磷灰石催化大分子碳-氮键偶联反应505.3实验结果讨论515.3.1负载前、后CUFAP催化活性讨论515.3.2不同负载fi的CUFAP/CMK-3催化性能的影响525.3.3CUFAP/CMK-3催化剂的再生实验讨论585.4本章小结6162第六章总结63附录65致谢66B复旦大学硕士毕业论文

6、摘要摘要过渡金属催化碳-氮偶联反应具有产率高，适用范围广，产物易分离，条件较为温和等特点，已被广泛的应用于有机化学的多个研究领域，如天然产物、生物活性化合物和药物分子的合成，聚合物、液晶、超分子以及配体的合成等。然而，传统的钯、镍等催化剂有毒、价格昂贵、对环境危害大、回收难以及往往需要配体等缺陷，使得其在实际推广应用中受到限制。铜氟羟基磷灰石(CuFAP)作为一种新兴的催化剂，具有毒性低，经济低廉，合成简单，稳定性高，易分离等特点而在碳-氮偶联反应体表现出巨大的优势，但CuFAP作为一种微孔催化剂孔径小,晶粒尺寸大,比表面低等特点使得其在大分子碳-氮偶联反应中表现出

7、催化效率低，用量大，反应条件苛刻等特点限制了其在大分子药物合成中的应用。因此，研究合适的方法增大CuFAP的比表面和孔道结构，使之能增强对大分子碳-氮偶联反应的催化效果具有尤为重要的意义。本论文研究了两种方法改进CuFAP的孔道结构:（1)分别用软模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基磷酸酯钾(MAP)以及三嵌段共聚物P123、F127直接合成介孔CuFAP;(2)合成介孔氧化硅材料SBA-15、A1SBA-15及介孔碳材料CMK-3,采用液相浸渍的方法来负载CuFAP，并对它们催化大分子碳-氮偶联反应的性能进行了研究。结果表