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近年来,绿色化学引起普遍关注。采用可再生原料、绿色溶剂和高效绿色催化体系是绿色化学的重要内容,本论文在此方面开展一些研究,主要内容和结果如下:
1.研究了1,1,3,3-四甲基胍乙酸盐([TMG][Ac])、1,1,3,3-四甲基胍乳酸盐([TMG][Lac])和1,1,3,3-四甲基胍三氟乙酸盐([TMG][Tfa])三种离子液体对甲醇和环氧丙烷反应制备丙二醇甲醚的催化性能,系统研究了反应条件的影响。结果表明,离子液体[TMG][Ac]的活性最高。在优化条件下,环氧丙烷可以完全转化,丙二醇甲醚的产率和1-甲氧基-2-丙醇的选择性可分别达到87.6%和94.7%。负载于SBA-15分子筛和膨润土的[TMG][Lac]也有很高的催化活性和异构体选择性。在这两种催化剂上,丙二醇甲醚的产率和1-甲氧基-2-丙醇的选择性可分别达到88%和93%以上。上述催化剂均可通过简单方法分离后重复使用。
2.以超临界甲醇为溶剂和供氢剂、Cu/ZnO/Al2O3为催化剂,研究了月桂酸甲酯加氢制备月桂醇的反应,探索了各种条件对反应的影响。结果表明,在优化的条件下,月桂酸甲酯可以高选择性地转化为月桂醇。在反应中,超临界甲醇作溶剂利于反应的进行,同时抑制了酯交换副反应的发生。以超临界甲醇为溶剂、Cu/ZnO为催化剂,在无外加氢气的条件下研究了甘油的氢解反应。结果表明,在优化条件下甘油可以完全转化,主要产物为3-羟基丙酮和1,2-丙二醇。催化剂重复利用五次活性没有明显的降低。
3.对纤维素/卤化钾体系催化CO2与环氧丙烷环加成反应进行了研究。详细考察了催化剂组成以及反应条件对反应的影响。结果表明,钾盐阴离子的种类对催化活性有重要影响。纤维素/KI催化体系活性最高,在优化条件下,环氧丙烷可以在1.5小时内完全转化。催化体系至少可以重复使用5次而活性几乎不变,纤维素/KI催化体系对CO2与其它环氧烷的环加成反应也有很高的催化效率。进一步研究表明,纤维素表面的羟基与环氧化合物的氧原子形成氢键是纤维素/KI催化体系具有高活性的重要原因。