酮类 Baeyer-Villiger 氧化反应研究进展综述

酮类 Baeyer-Villiger 氧化反应研究进展综述

概括：

本论文分为五部分：第一章：文献综述本章从（1）绪论；（2）α-氧化反应机理；（3）α-氧化反应特点；（4）α-氧化反应的氧化剂；（5）α-氧化反应催化剂：主要包括均相催化剂、非均相催化剂和生物酶催化剂等五个方面对酮-氧化反应的研究进展进行了综述。这里重点介绍了非均相催化剂催化的α-氧化反应，并从沸石、介孔材料、粘土、硅胶、有机聚合物负载型催化剂、金属氧化物和固体酸七个方面对其进行了阐述，最后做了简要的总结。第二章：硅胶负载型磺酸催化剂的合成及催化性能研究以硅胶为载体，通过氯磺酸与硅胶表面的羟基进行接枝反应，制备了三种不同磺酸负载量的固体酸催化剂。 利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG-DTA)、X射线粉末衍射(XRD)、氮吸附与脱附(N_2-)、扫描电子显微镜(SEM)对催化剂进行表征;研究了催化剂对O-氧化反应的催化性能,优化了氧化工艺,获得了该反应的最佳条件。

催化氧化结果表明，以质量分数为30%的噁二唑为氧化剂，该催化剂可以在温和的条件下实现多种环酮和脂肪酮的噁二唑氧化，其中2-金刚烷酮和环己酮几乎可以达到化学计量转化。此外，还研究了在该催化剂作用下羧酸与甲醇的酯化反应，转化率和底物的选择性大多保持在90%以上。该催化剂制备简单，催化体系条件温和，催化剂可重复使用5次。第三章：噁二唑催化下的氧化反应的制备。制备了负载型氯磺酸催化剂（-），并通过FT-IR、TG-DTA和元素分析对其进行了表征。研究了以噁二唑为催化剂，30%噁二唑为氧化剂条件下酮类的噁二唑氧化反应。 考察了溶剂、反应温度、反应时间、催化剂用量、氧化剂用量等因素对反应的影响，得到最佳反应条件为：底物酮0.1 mmol、30%噁二唑0.3mmol、催化剂用量10 mg、溶剂1,2-二氯乙烷3 mL、温度70 oC、反应时间24 h。在此最佳条件下，2-金刚烷酮、环戊酮、环己酮、2-甲基环己酮、4-甲基环己酮、4-叔丁基环己酮等环酮底物在温和的条件下能被氧化成相应的内酯，反应底物转化率为89%～100%，内酯选择性为80%～99%。

第四章Sn-W过渡金属复合氧化物的合成、表征及催化性能采用煅烧共沉淀法制备了系列Sn-W过渡金属复合氧化物催化剂。受Sn/W金属配比、煅烧温度等影响，不同条件下得到的复合金属氧化物的催化性能明显不同。其中，当Sn/W=2，煅烧温度为800 oC时，Sn/W-2-800复合金属氧化物的催化性能最好。通过FT-IR、XRD、SEM和氮气吸附脱附测试对催化剂进行了表征。研究了Sn/W-2-800对酮类氧化反应的催化性能，结果表明该催化剂可以很好地实现环酮的氧化。 此外，还考察了Sn/W-2-800对苯甲醇与苯甲醚的-烷基化反应的催化性能，结果表明苯甲醇完全转化生成邻位-对位取代的苯甲醚。该催化体系反应条件温和，催化剂可回收使用5次以上，活性无明显降低。第五章总结与展望本文总结了本论文的主要结论和研究意义，展望了所合成固体酸催化剂的应用前景，并指出了其存在的不足。

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