發(fā)布時間：2024-06-15 00:22

　　基于綠色化學理念,本論文將酸、有機手性催化劑負載于磁性納米微球和二氧化硅空殼微球骨架上,并應(yīng)用于不對稱Aldol、Michael、α-amination及Michael/α-amination串聯(lián)催化反應(yīng),實現(xiàn)昂貴有機手性催化劑的重復(fù)使用,構(gòu)建高選擇性、環(huán)境友好的化學合成工藝過程。首先,我們制備了一系列負載于納米Fe₃O₄上的納米磁性固體酸SO₄^2-/Zr(OH)₄-Fe₃O₄,并通過VSM、TG、NH₃-TPD、TEM、N₂吸附-脫附比表面分析和XRD等測試分析方法對其進行組成、結(jié)構(gòu)、酸強度及表面形貌等表征。在不對稱催化反應(yīng)中,我們首次將納米磁性固體酸SO₄^2-/Zr(OH)₄-Fe₃O₄應(yīng)用于各種苯甲醛與環(huán)己酮的水相不對稱Aldol反應(yīng)中,這些納米磁性固體酸在外部磁鐵作用下可以很...

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 前言
    1.2 磁性材料在不對稱催化中的應(yīng)用
    1.3 磁性材料負載J?rgensen-Hayashi型有機手性催化劑
        1.3.1 J?rgensen-Hayashi型有機手性催化劑在不對稱催化中的應(yīng)用
        1.3.2 磁性材料負載J?rgensen-Hayashi型有機手性催化劑在不對稱Michael加成反應(yīng)中的研究
    1.4 磁性材料負載Cinchona Alkaloid衍生有機手性催化劑
        1.4.1 Cinchona Alkaloid衍生有機手性催化劑在不對稱催化中的應(yīng)用
        1.4.2 磁性材料負載Cinchona Alkaloid衍生有機手性催化劑在不對稱催化中的研究
    1.5 空殼微球在不對稱催化中的應(yīng)用
        1.5.1 二氧化硅空殼微球
        1.5.2 二氧化硅有機復(fù)合空核微球在不對稱催化中的應(yīng)用
    1.6 選題的目的及意義
        1.6.1 磁性固體酸用于催化不對稱Aldol反應(yīng)
        1.6.2 磁性材料負載J?rgensen-Hayashi催化劑實現(xiàn)重復(fù)使用性的新技術(shù)
        1.6.3 MNPs負載Cinchona Alkaloid衍生催化劑實現(xiàn)催化不對稱a-胺化反應(yīng)
        1.6.4 二氧化硅空殼微球負載雙手性有機催化劑的新技術(shù)
第二章 納米磁性固體酸SO4
2-/Zr(OH)₄-Fe₃O₄催化的水相不對稱Aldol反應(yīng)
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 納米磁性固體酸SO4
2-/Zr(OH)₄-Fe₃O₄的制備
        2.2.2 催化劑的表征
        2.2.3 納米磁性固體酸SO4
2-含量的測定
        2.2.4 不對稱Aldol反應(yīng)的一般方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 納米磁性固體酸的化學成分
        2.3.2 VSM分析
        2.3.3 TG-DSC分析
        2.3.4 NH₃-TPD分析
        2.3.5 表面形貌及多孔結(jié)構(gòu)分析
        2.3.6 XRD分析
    2.4 納米磁性固體酸在水相不對稱Aldol反應(yīng)的性能研究
        2.4.1 反應(yīng)溫度和不同磁性固體酸對催化性能的影響
        2.4.2 焙燒溫度和納米磁性固體酸用量對催化性能的影響
        2.4.3 底物拓展
        2.4.4 催化劑的回收和重復(fù)使用
        2.4.5 水相不對稱Aldol反應(yīng)的放大實驗
    2.5 本章小結(jié)
第三章 磁性材料負載J?rgensen-Hayashi有機手性催化劑的合成及其在不對稱Michael加成反應(yīng)中的應(yīng)用
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 儀器和試劑
        3.2.2 有機手性催化劑Pro的合成
            3.2.2.1 化合物 1a的合成
            3.2.2.2 化合物 1b的合成
            3.2.2.3 化合物 1c的合成
            3.2.2.4 化合物 1d的合成
            3.2.2.5 化合物Pro的合成
        3.2.3 磁性材料負載有機手性催化劑Pro的制備
            3.2.3.1 硅酸酯ProTMS的合成
            3.2.3.2 磁性載體Fe₃O₄(I)、Fe₃O₄(I)/PVP的制備
            3.2.3.3 磁性載體Fe₃O₄(II)、Fe₃O₄(II)/PVP的制備
            3.2.3.4 磁性載體Fe₃O₄(III)、Fe₃O₄(III)/PVP的制備
            3.2.3.5 多相催化劑的制備
        3.2.4 (E)-硝基烯類衍生物的合成
        3.2.5 Michael加成外消旋體的制備
        3.2.6 不對稱Michael加成催化反應(yīng)的一般步驟
        3.2.7 催化劑的重復(fù)使用
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 磁性材料負載催化劑的表征
            3.3.1.1 紅外光譜分析
            3.3.1.2 元素分析
            3.3.1.3 熱重分析
            3.3.1.4 N₂吸附-脫附比表面分析
            3.3.1.5 形貌分析
            3.3.1.6 X-射線衍射及磁化率分析
        3.3.2 磁性材料負載催化劑在不對稱Michael加成反應(yīng)中的應(yīng)用
            3.3.2.1 催化劑結(jié)構(gòu)與表面形貌對催化性能的影響
            3.3.2.2 催化劑用量及添加劑對催化性能的影響
            3.3.2.3 反應(yīng)溫度對催化性能的影響
            3.3.2.4 反應(yīng)底物擴展
            3.3.2.5 催化劑的重復(fù)回收使用性
            3.3.2.6 催化劑失活探究
    3.4 Michael加成催化產(chǎn)物的表征數(shù)據(jù)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 MNPs-Fe₃O₄負載Cinchona Alkaloid衍生伯胺有機手性催化劑的合成及其在在不對稱a-胺化反應(yīng)中的應(yīng)用
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 儀器和試劑
        4.2.2 二苯基脯氨醇硅醚的合成
        4.2.3 Cinchona Alkaloid衍生伯胺有機手性催化劑QDNH₂的合成
        4.2.4 MNPs-Fe₃O₄負載有機手性催化劑QDNH₂的制備
            4.2.4.1 硅酸酯MPTMS-QDNH₂的合成
            4.2.4.2 磁性微球Fe₃O₄@SiO₂的制備
            4.2.4.3 催化劑Fe₃O₄@SiO₂&MPTMS+QDNH₂的制備
            4.2.4.4 催化劑Fe₃O₄@SiO₂&MPTMS-QDNH₂的制備
            4.2.4.5 催化劑Fe₃O₄@SiO2

            4.2.4.6 催化劑Fe₃O₄@SiO₂

        4.2.5 外消旋體的制備
        4.2.6 不對稱a-胺化反應(yīng)的一般步驟
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 MNPs-Fe₃O₄負載催化劑的表征
            4.3.1.1 紅外光譜分析
            4.3.1.2 元素分析
            4.3.1.3 熱重分析
            4.3.1.4 N₂吸附-脫附法比表面分析
            4.3.1.5 X-射線衍射及磁化率分析
            4.3.1.6 形貌分析
        4.3.2 MNPs-Fe₃O₄負載催化劑在不對稱a-胺化反應(yīng)中的應(yīng)用
            4.3.2.1 催化劑的篩選及反應(yīng)條件的優(yōu)化
            4.3.2.2 反應(yīng)底物擴展
            4.3.2.3 催化劑的重復(fù)使用性
            4.3.2.4 催化劑失活探究
    4.4 催化產(chǎn)物表征
        4.4.1 底物Michael加成產(chǎn)物液相數(shù)據(jù)
        4.4.2 不對稱a-胺化反應(yīng)產(chǎn)物表征
    4.5 本章小結(jié)
第五章 二氧化硅空殼微球負載雙手性有機催化劑的合成及其在不對稱Michael-a-胺化串聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用
    5.1 引言
        5.1.1 催化劑QD在串聯(lián)反應(yīng)中的不利影響
        5.1.2 二氧化硅空殼微球負載雙層雙手性有機催化劑的新技術(shù)
    5.2 實驗部分
        5.2.1 儀器及試劑
        5.2.2 納米微球PS-MM的制備
        5.2.3 TEOS制備的單層二氧化硅復(fù)合空殼微球TEOS/SiO₂-QD
            5.2.3.1 殼核微球PS@TEOS/SiO₂-QD的制備
            5.2.3.2 空殼微球TEOS/SiO₂-QD的制備
        5.2.4 TEOS制備的雙層二氧化硅復(fù)合空殼微球TEOS/SiO₂-QD-Pro
            5.2.4.1 殼核微球PS@TEOS/SiO₂-QD-Pro的制備
            5.2.4.2 空殼微球TEOS/SiO₂-QD-Pro的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 催化劑的形貌分析
        5.3.2 二氧化硅復(fù)合空殼微球在Michael加成反應(yīng)中的催化活性
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻
附錄：有機手性催化劑及催化產(chǎn)物譜圖
致謝
碩士期間發(fā)表論文



本文編號：3994638

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