过渡金属催化烃类液相氧化反应的研究进展.pdf

《过渡金属催化烃类液相氧化反应的研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第29卷第1期化工时刊Vo1．29，No．12015年1月ChemicalIndustryTimesJan．1．2015doi：10．3969／j．issn．1002—154X．2015．00．009过渡金属催化烃类液相氧化反应的研究进展费逸伟郭峰姚婷杨宏伟(空军勤务学院航空油料物资系，江苏徐州221000)摘要作为新型、廉价的烃类氧化反应催化剂，铜、铁络合物表现出良好的应用潜力。本文总结了烃类催化氧化反应的条件，对铜、铁在烃类氧化反应中的应用进行介绍，并讨论其反应机理。关键词过渡金属烃催化氧化机理ProgressinTransitionMetalC

2、atalyzedLiquidHydrocarbonOxidationReactionFeiYiweiGuoFengYaoTingYangHongwei(DepartmentofAviationOilandMaterial，AirForceLogisticsCollege，JiangsuXuzhou221000)AbstractAsnewandcheapcatalyses，CuandFehaveshowngreatpotentialincatalyzinghydrocarbonoxida—fivereactions．Thereactionconditi

3、onsforhydrocarbonoxidativereactionweresummarized．TheadvancesofoxidativereactionscatalyzedbyCuorFewereparticularlydescribed，andthemechanismswerediscussedaswel1．Keywordstransitionmetalhydrocarboncatalysisoxidationmechanism烃类是天然气和石油等有机化合物最基本的组决定⋯。C—H键的键能大、极性小，所以其活化困成部分，但是由于它们的化学惰性

4、，几乎没有特别有难，反应活性低，同时由于氧化产物中氧原子的活化效的方法把它们直接转化为更有价值的产品。因此，作用，产物比原料更活泼，很容易生成水和二氧化碳烃类C—H键的官能团化与活化是有机合成化学以等副产物，造成能量消耗多、原料利用率低和环境污及高分子合成化学领域最热门的研究方向之一。氧染严重等问题。寻找有效的C—H键活化方法，成为化是实现烃类官能团化最常用的途径之一，即通过C非常具有挑战性的难题。—H键的氧化，生成相应的醇、醛、酮、酯、醚、酸、酚、C—H键的活化方式有很多，譬如过渡金属配合烷基过氧化物和环氧化物等含氧化合物。烃分子中物参与的活化，包

5、括金属中心活化C—H键、配体活含有不同C—H键，在氧化反应中表现出不同的选择化C—H键以及金属配合物先活化其他反应物生成性，在一般的催化体系中，区域选择性主要受热力学活泼的物种，再由这些活性物种活化C—H键控制，即烃氧化的选择性由各级C—H键的键能大小等J。其中最基本的有四类：氢原子转移、亲电活收稿日期：2014—10—30作者简介：费逸伟(1961一)，男，教授，博士生导师，研究方向：材料科学与油品分析；通讯作者：郭峰(1990～)，男，硕士研究生，主要研究方向为军用功能材料新技术。一30—费逸伟等过渡金属催化烃类液相氧⋯一2015．Vo1．29，

6、No．1■蜀圃化、氢负离子转移和间接活化。文献中综述了不律，不仅可以加深对C—H键氧化活化的理论认识，同类型的过渡金属催化剂催化各类烃类发生氧化反还能更好地指导相关工业应用引。对烃类C—H应，诸如钌、铑和钯等传统催化剂存在着一些共性的键氧化活化规律的探索主要建立在烃类C—H键和问题，主要包括底物适用性差、原料转化率低、反应条分子氧的特征与活化两方面的基础上。件苛刻、催化剂价格昂贵等。为了解决上述问题，近1．1烃类C—H键的特征与活化年来化学工作者把价格更为低廉的Cu、Fe等过渡金烃类的化学性质非常稳定，很难与强酸、强碱、常属作为研究方向，以不断开发高

7、效环保价廉的新型C用的氧化剂及还原剂等发生反应¨。这主要是由于—H键催化氧化体系。在上世纪70年代，关于Cu、C、H元素的电负性比较接近，盯键电子不易偏向某一Fe催化C—H键氧化的反应就已见诸报道，但直到原子，均匀分布在整个分子中，C—H键不容易断裂；近十年来该类反应才受到社会的广泛关注并迅速发并且，烷烃的C—H键很强，使其断裂需要较高的能展。现今，Cu、Fe催化的C—H键氧化反应业已在许量，如断裂甲烷C—H键需要439．3kJ／mol。多具有生理活性的有机物、化工原料的合成以及有机同时，C—H键的活化难易与其解离能、电子因功能材料中表现出广阔的应用

8、前景。素、几何因素相关。键能越高，C—H键越稳定，越难但是，目前仍缺少关于Cu、Fe催化烃类氧化的发生活化。