功能化釕卡賓烯烴復(fù)分解催化劑的合成及性能研究.pdf

1、烯烴復(fù)分解反應(yīng)是由金屬卡賓絡(luò)合物催化的不飽和碳碳雙鍵或者叁鍵之間的碳架重排反應(yīng)。近年來釕卡賓烯烴復(fù)分解反應(yīng)催化劑已在有機(jī)合成中得到了廣泛應(yīng)用。然而，和其它均相催化劑一樣，這些釕卡賓催化劑通常很難回收利用。另一個嚴(yán)重的問題是產(chǎn)品中釕殘余很難被去除。本文基于上述問題設(shè)計合成了一系列功能化的釕卡賓烯烴復(fù)分解反應(yīng)催化劑，通過不同的載體(甚至無需載體)，很好的實現(xiàn)了催化劑的回收利用，降低了釕殘余。
　　 本論文在以下幾個方面做了具體的研究

2、工作：
　　 1.首次將碳硼烷用于釕卡賓催化劑的設(shè)計合成中，通過一系列反應(yīng)合成了閉環(huán)和開環(huán)碳硼烷修飾的釕卡賓催化劑，并對催化劑的催化活性進(jìn)行了測試。開環(huán)碳硼烷修飾的催化劑通過碳硼烷負(fù)離子和離子液體之間相互作用很好的實現(xiàn)催化劑的固載，催化劑可被回收利用10次。
　　 2.合成了一種芘修飾的釕卡賓催化劑，并通過非共價π-π堆積作用將其固載于單壁碳納米管(SWNTs)側(cè)壁上，從而實現(xiàn)催化劑的固載化。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這種π-π堆積作用

3、受溫度和溶劑極性的強(qiáng)烈影響。通過控制溶劑極性可實現(xiàn)此類催化劑的可控、可逆的固載模式。在這種回收模式中，催化劑失去活性后，SWNTs可被回收再利用。
　　 3.合成了含有二茂鐵環(huán)修飾的釕卡賓催化劑，通過加入特定的氧化劑，可使二茂鐵被氧化形成二茂鐵陽離子，從而使催化劑被固載于離子液體中。加入還原劑，可使二茂鐵正離子被還原成中性，使固載于離子液體中的催化劑與載體分離，從而能實現(xiàn)催化劑和離子液體的回收。
　　 4.首次提出了利用

4、光致變色功能的化合物作為相轉(zhuǎn)移梭來實現(xiàn)催化劑回收利用的可逆固載模式。在此基礎(chǔ)上，我們合成了一種吲哚啉螺吡喃(SP)修飾的釕卡賓催化劑。在可見光照射下，SP基團(tuán)由中性轉(zhuǎn)變成離子狀態(tài)(MC)，從而使催化劑由弱極性狀態(tài)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)極性狀態(tài)。而在避光時，離子狀態(tài)(MC)可合環(huán)返回中性的SP，使催化劑由強(qiáng)極性狀態(tài)轉(zhuǎn)化為弱極性狀態(tài)。這種轉(zhuǎn)變具有良好的可逆性。所合成的催化劑實現(xiàn)了光控條件下回收、再利用，為可回收均相催化劑的設(shè)計、合成提供了嶄新的模型，具有