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本论文对全氟辛酸的稀土盐和过渡金属盐的表面活性功能和催化有机合成反应的催化活性做了深入的研究,结果表明全氟辛酸盐不仅具有良好的氟碳表面活性剂的特性而且表现出良好的催化活性。全氟辛酸盐可以在水中形成胶束溶液,均匀分散有机反应底物于含水体系中,从而实现以水作为反应介质,达到溶剂绿色化的效果。
本文成功地将全氟辛酸盐应用在几个有机合成反应中,取得了良好的效果。论文主要内容由以下四个部分组成:
第一部分:对全氟辛酸盐的CMC值以及聚集状态等表面活性功能做了深入的研究,表明了全氟辛酸盐是一种性能较好的氟碳表面活性剂。全氟辛酸盐可以在水中形成稳定的乳液,均匀分散有机反应底物,可以实现胶束催化。
第二部分:在含水体系中,以全氟辛酸锌作为催化剂,将富马酸酐、胺和醛三组分“一锅法”进行反应,合成了喹唑啉酮及其衍生物,反应条件温和,产率较高,表现出胶束催化的特征,催化剂回收方便,可以循环使用而不降低催化活性。此外,对此反应的机理进行了深入的研究,给出了合理的反应机理。
第三部分:全氟辛酸镱作为催化剂在水相中催化了Doebner反应,得到了良好的胶束催化催化效果,和文献报道的方法相比,反应产率较高,条件温和,催化剂易于回收重复使用而活性不降低,为此类反应提供了一个新的合成方法。
第四部分:Baylis-Hillman反应是使用Lewis碱进行催化的一类重要C-C键形成的反应。本文描述了全氟辛酸盐Lewis酸催化剂辅助Lewis碱在水相中催化该反应,使反应速率上有所提高,从而显示出较好的助催化效果。
全氟辛酸盐是一种良好的Lewis酸-表面活性剂复合催化剂,将其成功的应用到有机合成反应中,反应底物可以均匀的分散在全氟辛酸盐形成的乳液中,形成均一体系,反应结束后,反应产物析出,达到异相分离的特点,符合绿色催化的要求。