负载型磷钨酸催化下芳酮类化合物的绿色合成

【摘要】：近年来，新型催化剂作用下的绿色有机合成越来越受到人们的关注。本文制备了一系列负载型磷钨酸（HPW）新型催化剂，并以Friedel-Crafts酰基化（F-C酰基化）反应为模型研究了其催化活性。 首先，将HPW负载到Hβ分子筛上，研究了HPW/Hβ在苯甲醚与正己酸的F-C酰基化反应中的催化性能。在最佳反应条件下，正己酸转化率为100%，目标产物4-甲氧基苯己酮的选择性达到89.2%。催化剂的XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和ICP等表征结果显示，负载量和焙烧温度是影响催化剂活性的重要因素，HPW/Hβ催化剂的高活性得益于其表面高度分散的HPW和大量强酸性活性中心。 其次，利用壳聚糖溶于酸而不溶于碱性溶液的性质，在不使用交联剂的条件下制备了磁性核壳材料Fe3O4@CS@HPW，并研究了其在苯甲醚与乙酸酐的F-C酰基化反应中的活性。重点与使用交联剂制备的磁性壳聚糖材料CR-Fe3O4@CS@HPW进行了对比，通过N2吸附-脱附、XRD、TEM、FT-IR和磁性测试等表征结果解释了两种催化剂活性与结构之间的关系。 最后，制备了以Fe3O4为核，核外包覆两层SiO2壳后再负载HPW的磁性核壳材料Fe3O4@nSiO2@mSiO2@HPW，研究了其在苯甲醚与乙酸酐的F-C酰基化反应中的性能。发现在这两层SiO2壳的共同作用下，Fe3O4@nSiO2@mSiO2@HPW表现出了比单独具有致密SiO2壳和疏松SiO2壳的催化剂Fe3O4@nSiO2@HPW和Fe3O4@mSiO2@HPW更好的催化活性。