加氢反应通常是指在 H2 存在条件下,对反应物进行催化加氢,以减少不饱和键,加氢的
本科毕业设计说明书 第 5 页 目的大多是为了得到价值更高的产品。鉴于加氢在化学化工中占有的重要地位,几十年来加 氢催化剂的发展十分迅速,多相催化加氢过程被大量研究和应用。均相催化过程和非均相催
化过程往往具有其各自显著的优势,如均相催化的均一性往往使催化活性和选择性更高,这 些都是非均相催化很难达到的。非均相催化也因其易于产品与催化剂之间的分离,操作简便 的优势得到广泛应用。而离子液体参与的过渡金属催化反应往往结合这两者的优点,此外其 自身结构的特殊性和可设计性在具体催化过程中表现的优势,使得离子液体在过渡金属加氢 催化领域的应用成为近年来的研究热点。
最早将离子液体(熔盐)中应用在加氢催化是在 1982 年,Buchanan[9]等将 SbCl3(熔点为 73 oC)与过渡金属催化剂对蒽/四氢萘进行转移加氢反应,其反应式为(图 1。6):
图 1。6 Buchanan 在 SbCl3 对蒽/四氢萘的加氢转移反应
Chauvin[10]等于 1996 年研究报道,以[Rh(nbd)(PPh3)2][PF6]为催化剂,在离子液体中进行 戊烯的加氢还原。实验结果显示,与在传统丙酮溶液体系相比,[BMIM][SbF6]离子液体还原 速率提高 5 倍。同时催化剂损失均小于 0。02 %。之后 Chauvin 也在上述离子液体溶剂中进行 了环己二烯的部分加氢催化实验,目的产物环己烯的选择性高达 98 %,这充分显示了在离子 液体做溶剂来改善溶解反应物与产物的溶解度对加氢催化的影响。
随后,铑、钌、钯、铂等金属催化剂纷纷与离子液体一起,被用来进行催化加氢反应, 所涉及的反应物包括烯、炔、碳酰、羧酸、硝基化合物以及聚合物。通过使用离子液体溶剂, 贵金属催化剂在反应过程中损失量大大降低,可通过简单相分离就能实现催化剂的回收与循 环利用。更重要的是,化学选择性,区位选择性,催化活性等相对于传统分子筛催化剂而言, 在离子液体中的催化加氢反应的反应结果都得到明显提高。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-
转移加氢反应中一般需要高极性的氢源反应底物,如 2-丙醇或甲酸/三乙胺,离子液体很 难与这些反应试剂形成稳定的两相体系。另外,加氢转移中常常使用强碱来活化催化剂活性 位,这些都会限制离子液体的选择和使用。基于以上原因,在转移加氢中若使用咪唑类离子 液体,咪唑环上 C2 上的质子 H 需被烷烃基团所取代,否则在反应中将发生去质子化反应,并 会形成碳烯配合物。部分离子液体的转移加氢反应。
2002 年,Berthold[11]在 10% Pd/C 为催化剂,在 [BMIM][PF6]离子液体中,对含有硝基、 烯基、炔基的有机反应底物使用微波加热至 150 oC 进行还原,实验结果显示,本催化体系得
到很高的收率,也体现了高度的选择性。含羰基和氰基的反应底物也可在此催化剂上进行选 择性加氢,催化剂与[BMIM][PF6]不互溶,经甲基叔丁基醚(MTBE)深度萃取离子液体相, 得到纯度很高的产物,催化剂可回收循环使用,但几次后活性有所降低。
咪唑类表面活性剂型离子液体的设计及其在催化还原反应中的应用研究(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_88549.html