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有机硅树枝状大分子—过渡金属络合物的合成与催化性能研究

李春芳  
【摘要】:催化剂是能够提高反应速度,而在化学反应过程中不被消耗的物质。按催化剂的作用形态,可分为均相催化剂和多相催化剂。把均相催化剂多相化,可以在保持均相催化剂原有优点的基础上,利用多相催化反应的特点来克服均相催化反应固有的缺点。均相催化剂的多相化包括了物理多相化和化学多相化两部分。物理多相化,是把过渡金属络合物及载体用物理方法结合在一起:化学多相化,则是把活性组分用化学键联方法固载于载体表面或通过化学反应把过渡金属络合物锁进分子筛笼状孔穴内。高分子金属催化剂,是将用于均相催化的过渡金属络合物固定在高聚物上而形成的催化剂,高分子金属催化剂不但稳定,腐蚀性小,容易回收利用,而且由于其特殊的高分子效应,有时催化活性比相应的低分子催化剂活性更高,选择性更好。 树枝状大分子是近几十年来在高分子化学领域内出现的一类新型的呈树枝状支化的合成大分子,是一种高度支化的、规则的、三维单分散的大分子。催化剂是树枝状大分子具有广泛应用前景的领域之一。树枝状大分子具有纳米尺寸可被分子化溶解,这种特征使树枝状大分子作为过渡金属络合物的载体,可以使催化剂结合均相和非均相催化剂的优点:一方面它们能准确控制活性点的数量和结构,另一方面它们能方便地从含有产物的溶液中回收。 本文选择了外层键连氨丙基的碳硅烷树枝状大分子作为低分子均相催化剂的载体,利用外层连接的含孤对电子的配位体和过渡金属之间的配位键的形成分别制备了含铂、钯的有机硅树枝状大分子催化剂,并研究了含钯的催化剂对于烯烃以及醛、酮的催化加氢反应的催化活性,研究了含铂的催化剂对于不饱和化合物的硅氢加成的催化活性,开发了一种新的高效有机合成催化剂,扩展了有机硅树枝状大分子的研究领域。 本文首先利用甲基三氯硅烷与烯丙基氯化镁的格氏反应制备了零代碳硅烷树枝状大分子,然后通过与甲基二氯硅烷的硅氢加成和烯丙基氯化镁格氏反应的交替进行,制备了第一代、二代外层分别带有6个和12个烯丙基的碳硅烷树枝状大


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