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环氧氯丙烷合成及磁性纳米材料固载催化剂的探索

汪雅  
【摘要】: 本论文主要对环氧氯丙烷的合成条件及磁性纳米四氧化三铁固载有机催化剂用于有机催化反应进行了初步的探索。 首先介绍了现有的环氧氯丙烷生产工艺,我们选择了日益兴起的甘油法工艺,以甘油为原料,试图通过优化反应条件来探索出一条节能环保的生产工艺。通过查阅文献,我们发现反应中产生的水对反应有很大的影响,从如何除掉反应中的水出发,我们设计了一系列的实验,优选出了一条相对节能环保的高效合成路线。实验结果如下: 1)氯化实验的最优催化剂为己二酸; 2)氯化实验优选的除水条件为耐酸分子筛干燥氯化氢气体及反应体系; 3)氯化实验优选出最优催化剂用量为2 mol%,反应温度为80℃,反应10 h即可以达到99%以上的转化率,得到95%以上的稳定产率; 4)环化反应的最优条件为以1.2 equiv的40%氢氧化钠溶液作为碱液,75℃反应3 min,可以得到87%的稳定产率。 其次还介绍了现有的几种有机催化剂以及固载的有机催化剂在有机催化反应中的应用。为了能更好的打破均相催化与非均相催化之间的界限,我们选择了磁性纳米四氧化三铁作为固载有机催化剂的载体,分别对脯氨酸、金鸡纳碱类催化剂进行了固载,制备了一系列的固载催化剂,并对它们在有机反应中的催化活性进行了实验研究。目前,我们发现制备的固载催化剂对反应速率有明显的促进作用,但是对反应的对映选择性比较低,我们需要进一步研究产生这些结果的原因,改进实验从而找出最佳的反应条件。


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