功能化介孔硅小球和聚合物小球的制备及其催化性能的研究

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介孔氧化硅小球是一种重要的无机材料,具有非常规整的孔道结构,孔道中具有大量硅羟基,能够进行功能化基团的修饰。酚醛树脂聚合物小球的表面有大量可功能化基团修饰的羟基,结构规整。本文以介孔氧化硅小球和聚合物小球材料为载体制备催化剂并探讨了在反应中进行应用,论文主要包括两部分:1、介孔氧化硅小球(CMS)负载的NH2/OH双功能非均相催化剂制备及其在Henry反应中的应用。在介孔氧化硅小球材料CMS之上进行功能化的修饰,制得含有氨基和羟基的CMS-NH2-OH酸碱双功能非均相催化剂、含氨基和巯基的CMS-NH2-SH催化剂以及羟基保护的含氨基的Me-CMS-NH2催化剂。所制得的催化剂用于苯甲醛的Henry缩合催化反应。结果表明20%氨基的CMS-NH2-OH催化剂具有最高的催化活性和选择性。反应时间短、反应温度低,催化活性好,99%以上的转化率和收率。另外,结果也显示该催化剂中的酸碱性对Henry缩合催化反应的有很大影响,发现CMS-NH2-OH催化剂具有比CMS-NH2-SH催化剂和Me-CMS-NH2催化剂好的酸碱协同催化作用。对目标催化剂CMS-NH2-OH催化剂进行红外光谱、硅谱、碳谱、元素分析、TG-DTG、BET、XRD、SEM和TEM等一系列的表征。2、聚合物负载的手性二苯基乙二胺金属铑催化剂(Cp*Rh-Ts-DPEN@Polymer)的制备及其在芳香酮不对称催化反应中的应用。用间苯二酚和甲醛合成了酚醛树脂聚合物Polymer小球。通过(1S,2S)-DPEN和对苯磺酰氯硅源反应制备了手性Ts-DEPN衍生的硅源,采用后嫁接的方式,在酚醛树脂聚合物Polymer小球的表面修饰上Ts-DPEN配体硅源,最后,通过与有机金属铑(Cp*Rh)配位得到目标手性非均相催化剂Cp*Rh-Ts-DPEN@Polymer。将此催化剂应用于水相中的芳香酮不对称氢转移反应,得到了99%的转化率和90%的Ee.值,并对Cp*Rh-Ts-DPEN@Polymer催化剂进行了红外、碳谱、ICP、X-ray射线电子能谱、XPS、SEM和TEM等一系列的表征。
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