金属卟啉催化氧化环己烷反应的研究进展.pdf

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1、第40卷第9期当代化工Vo1．40，No．92011年9月ContemporaryChemicalIndustrySeptember，201l金属卟啉催化氧化环己烷反应的研究进展沈阳，杨晓杰，孙巍，张莹，谭伶玉，唐丽华(1．沈I~HJ：业大学石油化工学院，辽宁辽阳111003；2．辽阳石油化纤公司金兴化工厂，辽宁辽阳111003)摘要：为了筛选仿生催化氧化环己烷反应的优异催化剂。重点归纳总结了用做仿生催化空气氧化环己烷反应的金属卟啉化合物的类型和种类。其中，研究最为活跃的是中位取代(meso一)四苯基卟啉及其衍生物的金属配合物，络合的金属种类主要是过渡金属Fe、

2、Mn、Co。金属卟啉仿酶催化剂品种中，主要有单金属卟啉、双核金属卟啉和固载金属卟啉等3种类型，其中研究较为成熟的是单金属卟啉催化剂，且苯环上取代吸电子基团的金属卟啉仿酶催化剂的催化活性较高。关键词：金属卟啉；仿生催化剂；催化氧化；环己烷中图分类号：0643文件标识码：A文章编号：1671—0460(2011)09—0936—04ResearchProgressinCatalyticOxidationofCyclohexanebyMetalloporphyrinsSHENYang，YANGXiao-jie，SUWei，ZHANGYing，TANLing-yu，TA

3、NGLi—hua(1．CollegeofPetrochemicalIndustry,ShenyangUniversityofTechnology,LiaoningLiaoyang111003，China2．LiaoyangPetrochemicalFiberCompanyJinxingChemicalFactory,LiaoningLiaoyang111003，China)Abstract：Inordertoselectanexcellentcatalystforbiomimeticcatalyticoxidationofcyclohexane，typesand

4、varietiesofmetalloporphyrincompoundsusedincatalyticoxidationofcyclohexaneweresummarized．Amongthesemetalloporphyrincatalysts，researchonthemeso—tetraphenylporphyrinandmetalcomplexesofitsderivativeswasmostactive．ThemainmetaltypesofcomplexationweretransitionmetalFe，Mn，Co．Thesingle，dual—c

5、oreandimmobilizedmetalporphyrinswerethemaintypesinthespeciesofmetalloporphyrins．Studyonthesinglernetalporphyrincatalystswasmoremature．Keywords：Metalloporphyrin；Biomimeticcatalysis；Catalyticoxidation；Cyclohexane烃类选择催化氧化一直是很多学者的重要研究环氧化等。卟啉是卟吩外环碳原子上的氢被部分或方向，因为烃类选择氧化不仅难度大、反应历程复全部取代所形成一系列

6、化合物的总称，金属卟啉则杂，而且是多步反应，其选择性是各类催化反应中是卟啉环内两个吡咯质子被过渡金属元素取代后所最低的。烃类选择氧化工艺主要有传统的化学催化形成的化合物，根据卟吩外环碳原子上取代基位置和酶催化。化学催化，存在着催化效率低、反应条可分为中位(Meso)取代和B位取代，在环己烷件苛刻、能耗高、资源浪费大、设备腐蚀和环境污仿生催化氧化反应应用的金属卟啉类化合物中，研染严重等缺点⋯。自然界的酶催化，由于酶对环境究最为活跃的是中位取代(Meso一)四苯基卟啉及敏感，容易失活，因而在化学工业上受到了很大的其衍生物的金属配合物，本文概括总结了国内外有限制。因此

7、，烃类选择氧化，特别是饱和烃中碳氢关催化空气氧化环己烷反应应用的中位取代键的选择氧化一直是工业生产中亟待解决的重要问(Meso一)金属卟啉类化合物的类型和种类。题。幸运的是，人们发现生物体内对调节生命活1单核金属卟啉对环己烷的催化氧化动有重要作用的各种生物酶，如细胞色素P一450单加氧酶，能够在温和条件下高选择性地传递、活化1979年，Grove等以铁卟啉(TPPFeC1)为催化氧分子p。金属卟啉类化合物则是细胞色素P一450剂，PhIO为氧原子供给体，环己烷为底物，首次实单加氧酶的有效模拟物，可以实现温和条件下活化现了在温和条件下，模拟细胞色素P一450单加氧

8、酶分子氧，从而实现烷烃、