N-羥基-6-氯-9,10-蒽醌-2,3-二酰亞胺的合成與催化性能研究.pdf

1、以N-羥基鄰苯二甲酰亞胺(NHPI)為代表的氮氧自由基催化劑，在烴類化合物需氧氧化反應(yīng)表現(xiàn)出來良好的催化效果，近年來受到人們的關(guān)注。然而，NHPI催化必須依靠過渡金屬化合物類或有機(jī)小分子類的助催化劑的協(xié)同，才能達(dá)到良好的催化性能。
　　 本文通過對NHPI催化體系的總結(jié)，分析了氮氧自由基催化氧化過程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出兩種基于自誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移的氮氧自由基需氧氧化催化劑：N-羥基-9，10-蒽醌-2，3-二酰亞胺(N-hydroxy-9，

2、10-anthraquinone-2，3-dicarboximide，簡稱NHADI)和N-羥基-6-氯-9，10-蒽醌-2，3-二酰亞胺(N-hydroxy-6-chloro-9，10-anthraouinone-2，3-dicarboximide，簡稱NHCADI)。在合成NHCADI的時(shí)候，以均苯四酸二酐和氯苯為原料，通過AlCl3催化的付克?；?、H2SO4作用下的脫水環(huán)合、酰氯化和酰亞胺化等四步反應(yīng)，成功合成出目標(biāo)化合物，并進(jìn)行

3、了表征，總產(chǎn)率為10.8％。在合成NHADI的過程中，分別采用了以均苯四酸二酐與苯為原料的合成路線，和以鄰苯二甲酸酐與鄰二甲苯為原料合成路線，均成功的合成出重要的中間體9，10-蒽醌-2，3-二酸。相比之下，后者效率更高，總產(chǎn)率為29.1％。在合成NHADI時(shí)，發(fā)現(xiàn)有目標(biāo)化合物生成，然而在檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)該化合物不穩(wěn)定，推測其經(jīng)自由基過程分解。在催化部分，以乙苯的需氧氧化反應(yīng)為模板，對NHCADI和NHCADI-Co(OAc)2催化體系的性能

4、進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)單組份NHCADI能夠催化乙苯的需氧氧化反應(yīng)。以乙腈為溶劑，NHCADI投料量10 mol％，80℃條件下反應(yīng)10 h，乙苯的轉(zhuǎn)化率能達(dá)到64.2％。結(jié)果表明NHCADI具有與NHPI和2-氯-9，10-蒽醌組合二元催化體系相當(dāng)?shù)拇呋钚?。?dāng)使用NHCADI(10 mol％)與助催化劑Co(OAc)2(5 mol％)組合后，乙苯的轉(zhuǎn)化率為64.6％。與單獨(dú)使用NHCADI相比，加入Co(OAc)2之后并不能明顯提升其催化活