论文摘要
金属酞菁是平面大环配合物,结构与细胞色素P-450的活性中心金属卟啉相似,是典型的金属辅酶模型,能够催化大多数P-450单加氧酶的反应,具有优良的催化活性,同时金属酞菁的中心金属离子、环外衍生基团、周围微环境等因素均会对其催化活性、选择性产生重大影响。因此,合成新型的金属酞菁系列配合物及其聚合物对于模拟细胞色素P-450及应用于催化氧化各种烯烃、芳香烃等烃类具有重要的意义。该论文在本课题组有关高分子类卟啉金属配合物合成与性能研究的基础上,合成了一系列高分子金属酞菁配合物,并以氧气为氧源,研究其催化氧化性能。论文共分四部分:第1章,首先介绍了金属酞菁的结构、性质及催化性能,然后对高分子金属酞菁配合物的合成方法与应用进行了综述。第2章,首次利用界面缩聚方法合成了高分子希夫碱钴-酞菁铜双金属配合物（PSalenCo-PcCu）,并利用红外光谱、紫外-可见光谱、扫描电镜、热重-热差分析和金属含量等对该聚合物进行了结构表征。PSalenCo-PcCu表现出了较高的热稳定性能,在100～500℃热分解不到20%。利用分子氧催化氧化异丙苯考察了PSalenCo-PcCu的催化氧化性能。结果表明,该高分子催化剂对异丙苯表现出较高的催化活性,氧化产物主要为异丙苯过氧化氢（CHP）和2-苯基-2-丙醇（PP）,选择性达到95%,重复使用五次后未发现该高分子催化剂催化性能有明显降低。第3章,首次制备了高分子希夫碱锰-酞菁钴铜三金属配合物（PSalPhenMn-PPcCoCu）,并进行了结构表征。其催化异丙苯氧化反应的最佳反应温度是100℃,适宜的催化剂与底物用量比为1.5 mg/2mL。发现添加微量吡啶对异丙苯的催化氧化反应具有促进作用。PSalPhenMn-PPcCoCu对环己烯、长链烯烃和其它芳香烃的催化性能也被考察,研究发现该高分子催化剂也表现出了优越的催化氧化性能。第四章,首次以界面缩聚法合成了冠醚-酞菁缩聚单金属高分子配体,然后以逐步配位法合成了高分子冠醚-酞菁双金属配合物。由于冠醚的相转移特性,高分子配体的合成可以在不加相转移催化剂的条件下以较快的聚合速率进行,红外光谱（IR）和金属含量分析证明在聚合过程中冠醚与酞菁可以发生缩聚,并可以与钠离子发生配位。比较了单金属和双金属聚冠醚-酞菁配合物对异丙苯的催化活性,发现在聚冠醚-酞菁单金属配合物的冠醚环中进一步配合Na离子以后,可以进一步提高聚冠醚-酞菁配合物催化剂的催化活性。结果表明:利用界面缩聚方法首次合成的这些高分子金属酞菁衍生物有较高的催化活性,是一类具有应用前景的新型高分子催化剂。
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标签：高分子类卟啉金属配合物论文; 双金属酞菁论文; 希夫碱论文; 冠醚论文; 异丙苯论文; 氧气论文; 催化氧化论文;