近年来,负载催化剂在有机合成和化工生产中的应用越来越普遍。负载催化剂是具有广泛的原料适应性、对环境友好、能提高经济效益等优势的绿色催化剂,它克服了传统的液体催化剂副产物多、产品质量不易控制、污染环境等缺点。因此,科研工作者开发新型的负载催化剂已成为重要的课题。另外,顺磁性纳米磁性催化剂因其催化活性高,比表面积大,便于磁性分离等优势也受到了广泛的关注和研究。1,5-苯并二氮杂卓类化合物是一类重要的具有生理活性和药理活性的七元含氮杂环化合物,在药物研发中具有广阔的应用前景。长期以来,本课题组许多成员一直致力于1,5-苯并二氮杂卓化合物的合成及抑菌活性研究,发展了多种合成1,5-苯并二氮杂卓化合物的方法。鉴于此,本文制备了五种新颖的二氧化硅负载固体酸催化剂和五种磁性纳米负载催化剂,经系列表征后,应用于催化1,5-苯并二氮杂卓类化合物的合成反应中,表现出了反应时间短,催化效率高和能够循环使用等优势。本文的主要工作包括以下两个方面:一、负载催化剂的制备及表征:1.以二氧化硅为载体,固体有机酸为活性组分制备了五种负载催化剂。五种固体有机酸包括固体超强酸（对甲苯磺酸）,路易斯酸（三氟磺酸铈）,杂多酸（磷钼酸）,氨基酸（L-脯氨酸）和羟基酸（L-扁桃酸）。通过红外,固体粉末衍射,扫描电镜,能谱和比表面测试进行了结构表征,证明了固体有机酸成功负载在载体二氧化硅表面。对催化剂可能的负载机理进行了推测和分析。2.纳米磁性负载催化剂以磁性纳米γ-Fe₂O₃为磁核,二氧化硅为磁基体保护材料,在二氧化硅表面负载有机固体酸。其中固体有机酸包括路易斯酸（三氟磺酸铈,三氯化铈,氯化钴）,氨基酸（L-脯氨酸）和羟基酸（L-扁桃酸）。催化剂采用红外,固体粉末衍射,扫描电镜,透射电镜,能谱,比表面测试和磁性测试进行了表征,成功制备了磁性纳米负载催化剂。二、负载催化剂的应用1.将制备的五种二氧化硅负载催化剂催化一步法合成25种7位取代的2-取代苯基-3-酯基-4-甲基-1,5-苯并二氮杂卓化合物。以取代的邻苯二胺,取代的苯甲醛和乙酰乙酸乙酯为原料,乙醇为绿色溶剂,重点研究了负载催化剂对反应的影响。实验结果表明,该反应以Ce（OTf）3-SiO₂为最优催化剂,高效催化合成杂卓化合物,产率为95%。负载催化剂Ce（OTf）3-SiO₂不仅催化活性高,而且稳定性强。最后对合成的反应机理进行了研究。2.将制备的五种磁性纳米负载催化剂催化合成2-噻吩基-4-苯基-1,5-苯并二氮杂卓化合物。实验结果表明,五种催化剂均具有较高的催化活性。其中γ-Fe₂O₃@SiO₂-L-脯氨酸催化剂催化合成目标化合物的时间短,产率达到92%。因此γ-Fe₂O₃@SiO₂-L-脯氨酸为本实验的最优催化剂。经循环测试,这些磁性纳米负载催化剂能催化四次有机合成反应仍保持很高催化活性。