石墨氮化碳C3N4负载铜催化剂的制备及其催化的氧化反应研究

来源 :河北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:samhsa
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催化剂作为各类有机反应中最重要的一部分,已经被大量研究。均相催化剂虽然具有高活性和高选择性,但其很难从反应体系中分离出来。相比之下,非均相催化剂可以通过简单的离心或过滤即可与反应混合物分开,可以重复使用,这无疑给工业领域节约了成本。因此,开发回收方便,催化活性高的非均相催化体系是很有必要的。氮化碳作为一类新型无金属的非均相催化剂已被广泛应用于各类有机合成反应中。优异的化学稳定性和独特的电子性能、光学性能使得氮化碳作为一种理想的催化剂载体不断地被用于制备各种负载型非均相催化剂。我们基于氮化碳制备了一种新型的光催化剂Cu/P-CN,以甲醇做反应溶剂,在室温蓝光照射下可以高效的催化氨基化合物和芳基硼酸之间的Chan-Lam偶联反应构建C-N键。实验结果表明,该催化体系条件温和,简单高效,催化剂回收方便且适用范围广泛。咪唑并[1,2-a]吡啶是氮杂环化学中一类含有N杂原子的重要中间体。我们基于氮化碳通过浸没法制备了Cu(OH)2/C3N4催化剂。实验结果表明,在PEG 300中,Cu(OH)2/C3N4对于合成各种咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物表现出优异的催化活性。该反应体系低毒环保,反应时间较短,催化剂易于回收,在重复使用六次后保持着良好的催化活性。醇氧化得到醛、酮化合物一直都是一类重要的有机合成反应。我们基于氮化碳首次制备了负载型铜钙钛矿(ODA)2Cu Br4/C3N4,并应用于醇的氧化反应中。实验结果表明,该催化剂在反应过程中表现出很好的催化活性,在室温下无需添加额外的氧化剂,可高效的制备多种芳香醛。该反应体系操作简便,绿色环保,底物适用范围广。
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