金属有机络合物的设计合成及其催化性能研究

论文摘要

本文合成了四种四羧酸金属酞菁（Metal Phthalocyanine Tetracarboxylic Acid, M-PTC）配合物,利用红外光谱、紫外光谱及X-射线晶体衍射分析对配合物结构进行了表征,并以其作为催化剂,开展了以分子氧为氧源的烯烃环氧化的研究,考察了反应体系中溶剂、温度、时间、溶剂用量、共还原剂用量以及催化剂用量对反应结果的影响,其中Fe-PTC催化活性最好,在适宜的反应条件下,n（环辛烯）：n（催化剂）：n（共还原剂）=4：0.0025：16,溶剂（1,2-二氯乙烷）12mL,温度45℃,反应时间5h,环辛烯转化率达到100%,环氧环辛烷的选择性为91.1%,反应TON值达到1457。同时,催化剂可以循环使用,经7次循环反应后,催化剂的活性没有明显下降,结构也没有发生变化。本文制备了以2,6-吡啶二羧酸为次级构筑单元,Fe为中心金属,Na为节点金属的具有三维结构的金属有机络合材料,并以此作为催化剂,在较温和的条件下,实现催化分子氧的烯烃环氧化反应,在适宜的反应条件下,n（环辛烯）：n（催化剂）：n（共还原剂）=4：0.00025：16,溶剂（乙腈）12mL,温度35℃,实现环辛烯转化率为99.3%,环氧产物选择性达到87.7%,反应TON值高达12386.4。经催化后,该催化剂的结构也没有基本没发生变化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 金属有机骨架材料的研究进展
• 1.2.1 金属有机骨架材料的背景
• 1.2.2 金属有机骨架材料的定义
• 1.2.3 金属有机骨架材料的命名
• 1.2.4 金属有机骨架材料的类型
• 1.2.5 金属有机骨架材料的合成
• 1.3 金属有机骨架材料在烯烃环氧化的研究进展
• 1.3.1 金属卟啉MOF催化剂
• 1.3.2 金属Salen-MOF催化剂
• 1.4 小结
• 1.5 论文选题的依据和设计
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要原料与试剂
• 2.2 催化剂的制备
• 2.2.1 四羧酸金属酞菁的制备
• 2.2.2 Fe-MOFs的制备
• 2.3 催化剂的表征仪器
• 2.4 催化剂活性评价
• 2.5 产物的分析
• 2.5.1 产物的定性定量分析
• 2.5.2 气相色谱分析条件及定量
• 第三章 四羧酸金属酞菁催化烯烃环氧化的研究
• 3.1 引言
• 3.2 催化剂的设计
• 3.3 催化环氧化反应
• 3.3.1 催化剂活性的评价
• 3.3.2 催化剂的循环反应
• 3.4 结果和讨论
• 3.4.1 催化剂的表征
• 3.4.2 催化环氧化烯烃的反应
• 3.5 小结
• 第四章 基于2,6-pyda金属有机络合物烯烃环氧化的研究
• 4.1 引言
• 4.2 催化剂的设计
• 4.3 催化环氧化反应
• 4.4 结果和讨论
• 4.4.1 催化剂的表征
• 4.4.2 催化环氧化烯烃的反应
• 4.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录