炔烃水合反应,水作为反应物与苯乙炔生产一种产物,符合原子经济性[4],且形成的羰基化合物被广泛应用于有机合成中[6]。然而,传统硅醇的制备和炔烃水合的方法需要在有机溶剂中进行,而有机溶剂会对环境产生危害。以往的炔烃水合反应使用Hg(II)盐为催化剂,在甲醇溶液中进行,非常不利于绿色环保。解决方法之一就是使用水做溶剂,近年来,水作为有机反应溶剂的研究得到广泛的关注。是一种无毒无害的液体,廉价易得。作为无毒无害,环境友好的绿色溶剂,水溶剂在化学化工、生物制药、纳米材料制备方面得到了众多应用[7,8]。同时,水介质清洁有机合成的类型十分广泛,包括碳正离子反应,碳负离子反应,氧化还原反应等[9,10],成为取代挥发性有机溶剂的理想替代品。水相反应可以提高反应的选择性,主要是因为有机物的疏水作用可以促使反应底物或者催化剂在水相中朝着特定方向排列。并且由于氧气在水中溶解度较低,水相反应有利于需要易氧化催化剂的反应。总之,水介质清洁有机合成具有广阔的应用前景。但而有机物具有在水溶液中不易分散的缺点,因此,采用具有介孔结构的催化剂十分必要。来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766

另一个需要考虑的问题是较小的金纳米粒子较难稳定,采用焙烧法易导致金纳米粒子团聚和介孔结构孔道坍塌[11]。故本文首先使用巯基硅烷与正硅酸四乙酯为硅基来源,采用共聚法制备得到巯基功能化的有序介孔有机硅材料SH-MSiO2-S。然后使用氯金酸氧化有机硅材料上的巯基得到磺酸基,而未参与反应的巯基捕获还原后的金纳米粒子,从而成功制备双功能有序介孔催化剂。将该催化剂可应用于水相中三乙基硅烷水解和苯乙炔水合反应中,表现出较好的催化性能。

2  实验部分

2。1  主要化学试剂和原料论文网

聚环氧乙烯醚-聚环氧丙烯醚-聚环氧乙烯醚(P123, EO20PO70EO20, Mw = 5800) 及3-巯丙基三乙氧基硅烷 (SHCH2CH2CH2SiOC2H5)购自Sigma-Aldrich公司;氯氧化锆(ZrOCl2)、三乙基硅烷、正硅酸乙酯(Si(OC4H9)4)、三乙基硅烷 ((C2H5)3SiH)及无水乙醇等购自国药集团化学试剂有限公司。在实验中使用的试剂均为分析纯,所用的水为去离子水。

2。2  催化剂制备

2。2。1  巯基功能化介孔材料的合成

(1) SH-MSiO2-S的合成

在100 ml圆底烧瓶中依次加入1。0 g P123、40 ml 2。0 M HCl溶液和0。16 g ZrOCl2·8H2O,并将其置于35 oC水浴中搅拌。待P123溶解,逐滴加入一定量的正硅酸乙酯(TEOS),继续搅拌,使TEOS水解。在35 oC搅拌90 min后,再加入一定量的3-巯丙基三乙氧基硅烷,控制反应体系中TEOS与3-巯丙基三乙氧基硅烷中的硅的比值为1。0 g P123 : 10 mmol Si。将所得混合液再在35 oC条件下搅拌24 h后,将其装入水热釜中,于100 oC陈化24 h。经抽滤、洗涤、干燥后,用酸化的乙醇溶液在80 oC萃取。即得短孔道巯基功能化介孔材料SH-MSiO2-S。

(2)SH-MSiO2-L的合成

在100 ml圆底烧瓶中依次加入1。0 g P123、40 ml 2。0 M HCl溶液,并将其置于40 oC水浴中搅拌。待P123溶解,逐滴加入一定量的TEOS,继续搅拌,使TEOS完全水解。在40 oC 搅拌90 min后,再加入一定量的3-巯丙基三乙氧基硅烷,将所得混合液再于40 oC条件下搅拌24 h后,将其装入水热釜中,在100 oC陈化24 h。经抽滤、洗涤、干燥后,用酸化的乙醇溶液在80 oC萃取。即得长孔道巯基功能化介孔材料SH-MSiO2-L。

2。2。2  催化剂的合成

(1) Au@SH/SO3H-MSiO2-S的合成文献综述

将1。0 g SH-MSiO2-S短孔道介孔材料加入到10g/L的氯金酸乙醇溶液中,然后在25 oC下搅拌24 h,待溶液由淡黄色逐渐变成无色再过滤,使用乙醇进行多次洗涤,于50oC真空干燥得到催化剂Au@SH/SO3H-MSiO2-S。样品中Au的含量采用电感耦合等离子体光谱 (ICP)测定。

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