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本课题的目标是研究在高度有序介孔材料上固载均相催化剂,形成高活性非均相催化剂,并进行催化剂性能的评价。
均相催化剂具有均一、确定的活性中心,具有较高的催化活性和选择性;但是均相催化剂不易与反应产物分离、难以回收利用。为了发展高效的非均相催化剂,我们应用相间催化剂的概念,合成了一种硅烷功能化的钌(Ⅱ)配合物作为相间催化剂的前驱体,然后将该催化剂固载到介孔的二氧化硅薄膜上,形成高度有序纳米介孔材料固载的非均相催化剂,用于α,β-不饱和醛酮的催化氢化反应并初步评价了其催化性能。论文工作主要包括以下几个方面:
1.相间催化剂前驱体的合成。
三(三苯基膦)二氯化钌与1,3-双(二苯基膦)丙烷反应,得到反式的具有两个双齿膦配体的化合物,经3-(2-氨乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷处理后得到二膦二胺类型的的钌(Ⅱ)配合物。该配合物属于野依良治催化剂的范畴,同时,通过硅烷功能化的末端可以把该催化剂连接到适当的载体上。
2.非均相催化剂的制备。
利用聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(PEO106-PPO70-PEO106,F127)为模板,由四乙氧基硅烷制备了一维有序的介孔二氧化硅膜。通过透射电镜的表征确定此膜材料具有多孔有序性。本论文以该材料作为固载野依良治催化剂的支撑体系。利用该材料表面丰富的硅羟基,固载催化的活性中心,得到非均相的催化体系。
3.催化活性与选择性的研究。
选择反式-4-苯基-3-丁烯-2-酮的氢化反应作为催化的模型反应。研究了均相和非均相相间催化剂的催化活性及对产物的选择性,得到了具有一定意义的结果。