聚乙二醇介质中硫醚和炔烃α位C-H键的选择性氧化反应

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fragishsss
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氧化反应是最基本的化学反应之一,同时也是污染最严重的反应之一。很多氧化剂都含有毒性很强的物质,如:重金属(铬、锰等),对人类健康和生态环境造成了持久的负面影响。为了解决这些问题,开发环境友好、高效的氧化反应引起了广泛关注。理想的氧化体系应是无金属的催化体系,以氧气或过氧化物为氧化剂,催化剂非常稳定且转化效率很高。如果必须使用金属作催化剂,则应该是无害的,例如铁。在氧化反应中,有机溶剂是最常用的反应介质。水、室温离子液体、超临界流体作为替代溶剂越来越多地被应用到各类化合物的氧化反应。超临界二氧化碳(scCO2)作为反应介质相对于传统有机溶剂有许多优点:化学惰性、与氧气及反应底物混溶性好、易分离、污染少等。聚乙二醇(PEG)具有廉价、无毒、不挥发、环境友好的优点,被广泛用作反应介质,催化剂载体,相转移催化剂等。PEG对二氧化碳有特殊的亲和作用,PEG在超临界二氧化碳中会发生溶胀,许多物理性质也会发生变化,如熔点和粘度降低,气液传质加快等。由于scCO2能够与氧气互溶,因此PEG/scCO2两相体系中的氧气氧化反应可以增大反应的传质效率,有利于反应的进行。   本研究设计了PEG1000介质中铁催化的硫醚选择性氧化反应。以乙酰丙酮亚铁(或铁)为催化剂,氧气为氧化剂,实现了硫醚高选择性氧化为亚砜。相对于传统的合成方法,该方法避免了毒性有机溶剂、贵金属催化剂和复杂配体的使用,符合绿色化学的发展要求。结合实验结果,我们提出了PEG1000介质中铁催化活化氧气的机理,原位生成的四价铁的氧化物可能是实现氧转移的关键。α,β-不饱和炔酮是有机合成中应用极为广泛的一类有机中间体,在各类杂环化合物以及具有生物活性的分子的合成中具有重要作用。我们研究了PEG/scCO2两相体系中以氧气为氧化剂进行炔烃α位C-H键的选择性氧化反应,一步法较高选择性的得到了α,β-不饱和炔酮。高密度二氧化碳能够调节反应的选择性。该氧化体系避免了有机氧化剂和金属催化剂的使用,是一类合成α,β-不饱和炔酮更为简洁和绿色的方法。此外,根据实验结果,我们提出了PEG自由基引发的炔烃α位C-H键断裂的氧化机理。
其他文献
本论文利用水热合成技术,以N,N,-哌嗪二(亚甲基)膦酸和2-(3-吡啶基)-1-羟基乙烷-1,1-双膦酸为配体,通过直接反应法和引入第二配体法(草酸),成功地合成了6种新型金属双膦酸盐配位聚
芳香杂环液晶化合物具有种类丰富,易于结构修饰等特点,且氧、硫、氮等杂原子的引入能够调节分子的电子效应和分子对称性,影响分子间的作用力和排列方式,因而通过合理的分子设计可
由于其广泛的配位能力以及易于修饰,双吡唑甲烷受到了人们广泛的关注。本文开展了桥头碳上磺酸酯功能化双吡唑甲烷的合成及其相关反应研究,并取得了如下的研究成果。合成了对甲
埃洛石(Al2Si2O5(OH)4·nH2O)是一种具有中空管状结构的天然无机纳米粒子。因其丰富的产量、低廉的价格和独特的纳米结构,埃洛石被广泛应用于各个领域,比如陶瓷材料、高分子材料
本课题主要工作内容为采用物理共混的方法改善以PNIPAM为基础的三维细胞支架凝胶材料在应用方面的不足。我们之前证实PNIPAM微凝胶为基础的凝胶材料可原位形成凝胶并作为三维
由于具有广泛的配位能力,以及其金属配合物具有很好的催化性能,双吡唑甲烷及N-杂环卡宾都得到了人们极大的关注。本文将二者结合起来,开展了双吡唑甲烷功能化的N-杂环卡宾及吡啶