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环氧化合物是一类用途十分广泛的有机原料和中间体。然而,目前传统的烯烃环氧化方法主要是过酸法、卤醇法和间接氧化法,均存在环境污染严重、生产成本高、工艺复杂、副产品多以及后处理困难等缺点。因此,研究和开发一种环境友好的烯烃环氧化方法具有重要的理论意义和应用价值。
本论文研究了一种在常压温和条件下,仿生催化氧气液相环氧化α-己烯制备1,2-环氧己烷的新方法。结果表明,原料的转化率、产物收率和选择性可分别达到72.1%、63.0%和86.8%。并发现此方法对其它高级端烯烃也有好的环氧化效果。此外,对己烯环氧产物的分离和水解进行了初步探索,并分别找到了环氧物的分离和水解制备1,2-己二醇的方法。
系统地研究了温和、常压条件下,反应温度、反应时间、底物浓度、催化剂种类及用量、助剂醛的种类及用量、溶剂种类等因素对环氧产物收率及选择性的影响。发现上述反应条件对反应皆有不同程度的影响。实验发现,在催化剂浓度为2.3×10-6mol/L(相对于底物摩尔数为100ppm)、T-30℃、常压、α-己烯浓度为0.23mol/L、正丁醛浓度为1.17mol/L,以T(ο-NO2)PPMn为催化剂,二氯甲烷为溶剂,反应7h的较优条件下,原料的转化率、1,2-环氧己烷的选择性、收率以及分别可达到72.1%、86.4%和62.6%。在同样条件下,1-辛烯、1-癸烯和1-十二烯也得到了很好的环氧化结果,它们的转化率、产物选择性和收率可分别达到68~82%,80~90%和57~72%。正丁醛助剂体系在提高产物收率方面较异丁醛助剂体系有明显的优势。此外,采用硫酸催化水合法或直接水合法都能够对1,2-环氧己烷进行水解制备1,2-己二醇。