纳米四氧化三锰催化的氧化反应及纳米铋促进的烯丁基化反应研究

【摘要】：随着纳米技术和绿色合成的发展，纳米催化剂在科学研究和工业发展上引起了人们广泛的重视。 本论文主要研究了纳米四氧化三锰为催化剂的绿色方法学，并将其用于氧化反应中；同时也研究了不同形貌的纳米铋促进的水相烯丁基化反应。 首先，我们合成了纳米四氧化三锰颗粒以及模板负载的纳米四氧化三锰，并将其应用于化学反应中，分为三个部分：第一部分是醇的氧化反应，氧化反应是一类很重要的化学反应，合成的纳米四氧化三锰作为催化剂在醇的氧化反应中表现出高的化学活性。同时，纳米四氧化三锰可以进行醇的选择性催化氧化，可能与纳米的选择性吸附有关。催化剂可以循环使用十次没有太大的损失；第二部分是纳米四氧化三锰催化的一锅法合成香豆素类化合物，这是第一次将纳米四氧化三锰应用于3,4-双取代香豆素类化合物的合成，纳米四氧化三锰可以循环使用；第三部分是硅藻土负载的纳米四氧化三锰催化的分子间苯乙烯与环醚的氧化反应，这也是首次将模板负载的纳米用于苯乙烯与环醚类的反应，反应的区域选择性很好，反应的条件温和，同时催化剂可以循环使用4次没有太大的损失。以上反应的研究拓展了纳米四氧化三锰的应用范围。 改变纳米可以提高反应的产率和选择性，据此我们通过改变纳米形貌来研究形貌对烯丁基化反应的产率和选择性产生的影响。我们用较为简单的方法合成了四种不同形貌的纳米铋，分别是纳米颗粒、纳米片、纳米管和纳米线，并将其应用于水相烯丁基化反应中。通过改变纳米的形貌可以调节反应的区域反应性，同时也可以调节反应的非对映选择性。反应的条件很温和，在水中进行，不需要使用任何的有机溶剂，促进了纳米的形貌和有机反应之间的发展。