基于新型鐵基催化劑的茴香腦清潔氧化研究.pdf

1、納米尺度金屬有機(jī)框架材料(nanoscale metal-organic frameworks，NMOFs)在保持MOF骨架的同時(shí)可以獲得更大比表面積、更多催化中心及更好的裁剪與修飾性能，可以用作優(yōu)良的多相催化劑。鐵基催化劑具有價(jià)廉、綠色的特點(diǎn)及優(yōu)良的催化性能，以Fe源構(gòu)筑具有仿生氧化功能的NMOFs催化體系，成為了當(dāng)前MOF功能材料研究的熱點(diǎn)之一。
　　離子液體(ionic liquid，IL)是新型綠色材料，可作為綠色介質(zhì)、催

2、化劑或配體等，廣泛用于有機(jī)合成領(lǐng)域。在咪唑類IL中，負(fù)離子或氮的孤對電子可以用來調(diào)變金屬中心的性質(zhì)，提升體系催化性能。O2、TBHP（叔丁基過氧化氫）和H2O2是常見的清潔氧源，其中，O2、H2O2價(jià)廉易得，TBHP、H2O2活性氧含量高。本論文研究了O2、TBHP及H2O2作用下新型納米尺度Fe-MOFs及鐵基-Lewis酸性離子液體催化氧化茴香腦，取得了良好的研究效果。主要內(nèi)容如下:
　　1、通過水熱法制備了納米尺度Fe-MO

3、Fs催化劑并進(jìn)行了XRD、FT-IR、TG及TEM表征。以O(shè)2作氧化劑，考察了催化劑種類、溶劑、時(shí)間等因素對氧化茴香腦制備茴香醛的影響。結(jié)果表明，以Fe(PMA)(PMA∶ pyromellitate)為催化劑、分子氧為氧源、乙酰乙酸乙酯為介質(zhì)，60℃下反應(yīng)12 h，茴香醛的產(chǎn)率為59.5％。Fe(PMA)催化劑重復(fù)使用4次后性能沒有明顯變化，體現(xiàn)了較好的重復(fù)使用性能。
　　2、以Fe-MOFs為催化劑，70％ TBHP作氧化劑，

4、IL為助劑，研究了茴香腦通過串聯(lián)反應(yīng)一釜合成對甲氧基苯基丙酮?？疾炝舜呋瘎┓N類、離子液體、時(shí)間等因素對催化性能的影響。結(jié)果表明，[C4min][Cys]/Fe(PMA)/TBHP反應(yīng)體系具有氧化還原-Lewis酸雙重催化功能。在Fe(PMA)/TBHP納米催化體系中，以5.0 mol％[C4mim][Cys]為助劑，50℃下反應(yīng)12 h，茴香腦轉(zhuǎn)化率為99.7％，主產(chǎn)物對甲氧基苯基丙酮的選擇性為85.5％，F(xiàn)e(PMA)重復(fù)使用10次，

5、對甲氧基苯基丙酮的產(chǎn)率保持在84％以上。TEM，XRD，F(xiàn)T-IR，RDUV-vis及UV-vis分析表明，F(xiàn)e(PMA)/[C4min][Cys]可以原位形成協(xié)同的納米反應(yīng)體系，從而提高Fe(PMA)的催化反應(yīng)性能及重復(fù)使用性能。
　　3、以鐵基-IL及IL調(diào)控下的FeCl3·6H2O為催化劑，考察了反應(yīng)條件對茴香腦轉(zhuǎn)化的影響。結(jié)果表明:(1)在[C4mim][HSO4]酸性離子液體調(diào)控下，以FeCl3·6H2O(n([C4mi