学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

氮杂半冠醚配体催化CO_2与氧化环己烯的不对称交替共聚反应研究

作　者: 鲁刘杰
导　师: 王敏灿
学　校: 郑州大学
专　业: 有机化学
关键词: 半冠醚结构氮杂四元环手性配体 二氧化碳 氧化环己烯 温和条件 不对称催化 交替共聚反应
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 18次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


工业革命以来,大气中的二氧化碳含量猛增,目前总量已突破一万亿吨,二氧化碳的急剧增多不仅破坏了自然界的碳循环,还导致了温室效应,引起全球气候剧烈变化。同时二氧化碳性质稳定、无毒、不可燃,储量丰富且可再生,是不可多得的可以替代传统石化资源的C1资源。因此活化和使用二氧化碳并得到有用的生活和工业材料,是合成化学家和环境学家们面临的一个极具挑战性的研究课题。其中利用二氧化碳与环氧化合物合成生物可降解的聚碳酸酯这一绿色过程最具应用前景。自从20世纪60年代末日本Inoue教授首次报道了二氧化碳与环氧丙烷交替共聚反应以来,这一研究领域一直备受关注。但是现在的工业生产普遍存在催化剂活性低,循环利用效果不高,反应选择性差和聚合产品分子量分布较宽、立体选择性差等问题,而且需要在高压下进行,反应条件苛刻。本论文主要概述了催化CO：与氧化环己烯交替共聚反应的均相催化体系,并对半冠醚结构氮杂四元环手性配体L,在以ZnEt2为锌源的条件下不对称催化常压下的CO2与氧化环己烯的交替共聚反应进行了研究。本论文分别考察了配体的用量、不同烷基锌试剂、多种含活泼氢质子的添加剂及用量、溶剂、反应温度及反应时间等因素对聚合产物立体选择性、分子量、分子量分布及水解产物ee值的影响。实验表明聚合反应均表现出了活性聚合的特性,并且在1 atm CO2压力下,20℃,5mol%L,10mol% ZnEt2,2 mol% EtOH,甲苯溶剂中催化CO2与氧化环己烯的交替共聚反应36 h得到立体结构以全同立构为主的聚碳酸环己烯酯(PCHC)的分子量达到28593,PDI=1.43,水解产物环己二醇(CHD)的ee值达到93.6%,是目前唯一一例能在如此温和的条件下仍然能催化CO2与CHO交替共聚反应得到如此高的对映选择性的催化体系。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章 CO_2与氧化环己烯交替共聚反应均相催化剂文献综述  10-37
  1.1 前言  10-12
  1.2 CO_2与氧化环己烯交替共聚反应均相催化剂的研究进展  12-35
    1.2.1 金属卟啉催化体系  13-16
    1.2.2 酚氧金属催化体系  16-18
    1.2.3 二亚胺催化体系  18-24
    1.2.4 希夫碱催化体系  24-30
    1.2.5 1atm CO_2压力下进行的CO_2与CHO的交替共聚反应  30-32
    1.2.6 不对称催化CO_2与CHO的交替共聚反应  32-35
  1.3 本实验室的工作基础  35
  1.4 课题的提出与意义  35-37
第二章 实验部分  37-40
  2.1 原料与试剂  37
  2.2 实验仪器及实验条件  37
  2.3 CO_2与氧化环己烯交替共聚及水解方法及配体的回收  37-39
    2.3.1 CO_2与氧化环己烯交替共聚反应方法  37-38
    2.3.2 聚碳酸环己烯酯水解方法  38
    2.3.3 环己二醇酯化方法  38-39
  2.4 反应条件的优化  39-40
第三章 结果与讨论  40-52
  3.1 反应条件对共聚反应的影响  40-46
    3.1.1 手性配体的用量对共聚反应的影响  40-41
    3.1.2 溶剂对CO_2与CHO交替共聚反应的影响  41
    3.1.3 反应时间对共聚反应的影响  41-42
    3.1.4 烷基试剂的选择  42-43
    3.1.5 添加剂的用量对反应结果的影响  43-44
    3.1.6 不同添加剂对CO_2与CHO的交替共聚反应的影响  44-45
    3.1.7 反应温度对聚合反应的影响  45-46
  3.2 聚合物及相应水解产物图谱分析  46-49
    3.2.1 聚合物红外图谱分析  46-47
    3.2.2 聚合物核磁图谱分析  47-49
    3.2.3 聚合物水解产物液相图谱分析  49
  3.3 可能的催化机理  49-50
  3.4 结论  50-52
参考文献  52-59
附录: 聚合产物的核磁共振图  59-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间发表的论文  62

相似论文

  1. 单胺和二胺类手性席夫碱的合成及其不对称催化反应研究,O621.3
  2. 不对称催化磺酰胺基取代反应,O621.25
  3. Henry反应构建含氟季碳中心,O621.25
  4. 手性环己二胺度夫碱配合物的合成、表征与催化性能研究,O621.25
  5. 中心手性诱导的新型轴手性氨基膦配体的设计与合成,TQ203.2
  6. 手性甜菜碱铵盐的合成及二苯基膦氧对醛的加成反应研究,O627.51
  7. 铁催化金属卡宾对O-H键的插入反应研究,O643.32
  8. 手性伯胺类催化剂催化的N-选择性亚硝基Aldol反应的研究,O643.32
  9. 手性二茂铁双膦配体合成及其不对称氢化反应研究,O627.8
  10. 四个具有C_2对称性的新型轴手性配体及其配合物的合成与表征,O621.13
  11. 手性β-氨基醇的简捷合成及其不对称催化反应研究,O643.32
  12. 醛的催化不对称甲基化反应和芳基化反应研究,O643.32
  13. 恶唑啉取代的面手性氮杂环卡宾前体的合成以及催化研究,O643.32
  14. 手性双功能叔胺—硫脲催化硝基烯烃的不对称串联反应研究,O621.25
  15. 水滑石修饰氨基酸配体促进不对称环氧化选择性,O643.32
  16. BINAP-Ru-BINAM络合物的合成及其催化性能研究,O643.32
  17. Ni-B非晶合金制备及其对樟脑催化加氢性能研究,O643.32
  18. 6-氟-2-取代-4-色满酮的合成研究,TQ463.2
  19. 手性布朗斯特酸催化硝基烯烃不对称傅克烷基化反应研究,O643.32
  20. 以联二萘酚为骨架衍生的具有C_2型轴对称双手性噁唑啉的合成及在不对称催化中的应用,O626

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化反应
© 2012 www.xueweilunwen.com