芳烃侧链分子氧选择性氧化反应研究

摘要

本论文主要有由两部分内容组成：(1)离子液体/HOAc/Co2+/AIBN体系中芳烃侧链分子氧选择性氧化反应研究(2)季铵盐在芳烃侧链分子氧选择性氧化反应中的应用。 一、离子液体/HOAc/Co2+/AIBN体系中芳烃侧链分子氧选择性氧化反应研究。在课题组前期工作的基础上，研究了在不同离子液体/催化剂体系中的芳烃侧链分子氧选择性氧化反应，考察了影响反应转化率和选择性的因素。主要结果如下： (1)发展了一种新的[Hex-mim]+BF4-/Co(OAc)2/HOAc//NaBr/AIBN反应体系。在该体系中，对二甲苯可在常压下高效地被分子氧选择性氧化为相应的醛和醇。对二甲苯的转化率高达95.9％，优于课题组前期结果。 (2)发展了通过向反应体系中加适量水调整产物选择性的方法。随着体系中水量的增加，产物中醛的选择性随之增加，但反应的转化率却随之降低。当体系中的水量为离子液体用量的70％时，在保持中等转化率(43％)的同时，醛的选择性可提高到67％。 (3)条件试验表明，增加反应体系的酸度能够提高反应的转化率，以对二甲苯为底物，当反应在[Hmim]+CF3COO-/CF3COOH=2/1的体系中进行时，反应的转化率提高到89.7％，对甲基苄醇醋酸酯的选择性高达98.2％!这为芳烃侧链分子氧催化氧化法制备芳香醇或芳香醇的醋酸酯提供了一条新途径。而延长反应时间和增加离子液体的用量对反应的转化率和选择性几乎都没有影响。 (4)不同底物的反应结果表明，电子效应对转化率有显著影响。底物芳环上的给电子基团有利于反应进行；反之，吸电子基团则使转化率降低。 二、季铵盐在芳烃侧链分子氧选择性氧化反应中的应用。 首次采用季铵盐作为反应的催化剂和深度氧化的抑制剂，研究了芳烃侧链分子氧选择性氧化反应，初步结果令人鼓舞。 通过初步筛选发现，在醋酸水溶液中，催化量(底物的5％)的四丁基溴化铵作为催化剂和深度氧化的抑制剂，调控体系的酸度和水量，同样可使芳烃侧链分子氧选择性氧化反应得到较高的转化率和选择性，而且无需助催化剂NaBr。以对二甲苯为底物.反应的转化率可达90％，醛的选择性亦可达到58％，但反应中有很少量的酸生成(＜5％)。 在催化量的醋酸存在下，该反应还可在有机溶剂中进行。以对二甲苯为底物，反应的转化率达到64％，醛的选择性高达90％。

目录

学位论文独创性声明及学位论文授权使用声明

第一章绪论

第二章离子液体/HOAC/Co2+/AIBN体系中芳烃侧链分子氧选择性氧化反应研究

第三章季铵盐在芳烃侧链分子氧选择性氧化反应中的应用

参考文献

致谢