杂多酸(盐)催化剂在有机合成中的应用

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本论文由以下四个部分组成: 第一部分,综述了杂多酸(盐)催化剂的发展历史和研究现状以及杂多酸(盐)催化剂的制备方法,重点介绍了杂多酸(盐)催化剂在Friedel—Crafts酰基化和烷基化反应、酯化反应、氧化—还原反应、水合和脱水反应、异构化反应和其他有机合成反应中的应用,提出了杂多酸(盐)催化剂在今后的发展方向和研究重点、选题意义和研究内容。 第二部分,采用简单含氧酸阴离子酸化法和乙醚萃取法合成了四种1:12系列Keggin结构的杂多酸,用浸渍法制备活性炭负载的磷钨酸催化剂(H3PW12O40/C)。并且分别应用于催化合成醋酸正丁酯、邻苯二甲酸二正辛酯和己二酸二丁酯的酯化反应,通过工艺条件优化确定了酯化反应的较佳反应条件,并且用红外光谱(IR)、程序升温技术(NH3—TPD)和BET法等测试手段分析反应的影响规律。在较佳工艺条件下,邻苯二甲酸二正辛酯收率可达98%以上,醋酸正丁酯收率接近89%,己二酸二丁酯收率可达90.2%。 第三部分,在水相中滴加无机盐溶液合成修饰型磷钨酸铯盐催化剂(Cs2.5H0.5PW12O40),并且采用分步浸渍法制备合成各种载体负载的磷钨酸铯盐负载型催化剂(Cs2.5H0.5PW12O40/载体)。通过红外光谱(IR)、程序升温技术(NH3—TPD)和BET法等测试手段进行分析鉴定。首次将磷钨酸铯盐(Cs2.5H0.5PW12O40)和硅胶负载磷钨酸铯盐(Cs2.5H0.5PW12O40/硅胶)催化剂应用于Friedel—Crafts酰化反应合成重要的芳香酮化合物对甲氧基苯乙酮(p—MOAP),详细地探讨了各种反应条件和影响因素对产物的收率和选择性带来的影响,提供了一种环境友好的新催化工艺方法。 第四部分,首次把负载型磷钨酸铯盐(Cs2.5H0.5PW12O40/载体)催化剂特别是硅胶负载磷钨酸铯盐(Cs2—sH0.5PW12O40/硅胶)催化剂应用于一类重要的药物合成中间体杂环化合物2—乙酰噻吩合成,该工艺反应时间短(约需2h),合成收率和选择性分别达94~97%和99.8~99.92%,明显高于现有国内外合成2-乙酰噻吩的方法(收率为85%),反应操作条件简单,粗品经过简单的后处理可得到高纯度的2-乙酰噻吩,基本不存在“三废”污染问题,经济和社会效益显著。
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