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1.2.2 磁性纳米粒子在有机催化反应中的应用 3
1.2.3 Fe3O4磁性颗粒的制备方法 4
1.3 金属酞菁的催化性能及其应用 5
1.3.1 金属酞菁的应用 5
1.3.2 金属酞菁的催化性能 5
1.4 龙葵醛的简介及合成方法 6
1.4.1 龙葵醛的简介 6
1.4.2 龙葵醛的合成方法 6
1.5 课题选择意义、主要研究内容及创新之处 9
1.5.1 课题选择意义 9
1.5.2 主要研究内容 9
1.5.3 本课题的创新之处 10
2 实验部分 11
2.1 主要实验仪器 11
2.2 主要实验试剂 11
2.3 实验步骤 12
2.3.1 负载于磁性颗粒上的钴酞菁催化剂的制备： 12
2.3.2 四羧基取代钴酞菁的合成 13
2.3.3 负载于磁性颗粒上的钴酞菁催化剂(CoTCPc-NMPs)的制备 14
2.3.4 CoTCPc-NMPs催化氧化-甲基苯乙烯合成龙葵醛 15
2.3.5 产物的定性分析 15
2.3.6 产物的定量分析 16
3 实验结果与讨论 19
3.1 CoTCPc-NMPs催化剂的红外表征 19
3.2 实验探究方向 19
3.2.1 反应时间对反应的影响 19
3.2.2 反应温度对反应的影响 21
3.2.3 催化剂用量对反应的影响 22
3.2.4 异丁醛用量对反应的影响 23
3.2.5 催化剂回收后的催化活性 25
3.3 环氧化反应的机理及产物的表征 25
3.3.1 环氧化反应的机理 25
3.3.2 产物的表征 26
3.4 小结 26
4 结论 27
致谢 28
参考文献 29
附录 32
1 引言
1.1 烯烃环氧化反应的意义和研究进展
1.1.1 环氧化反应的意义
烯烃环氧化反应是合成大分子环的一种重要途径，从而烯烃环氧化反应对理论研究和工业生产就显得尤为重要[1]。例如，表氯醇、氯醇橡胶、环氧树脂、甘油等精细化工中间体和原料的合成，也可用于制备功能化的合成树脂[2]；环氧己烷是一种很常见的有机溶剂，可用于光敏粘合剂和涂料，也可用于合成耐酸性、硬度高、耐高温的不饱和树脂，还可以生产增塑剂、环氧固化剂、杀虫剂和其它杀螨剂；不对称环氧化合成具有光学活性，在医药、食品添加剂、昆虫信息素和杀虫剂的应用中起着很广泛的作用[3]。
环氧化产物里，环氧丙烷和苯乙烯氧化物在工业生产的产量是比较多的。环氧丙烷是用于生产聚醚多元醇，聚醚多元醇的主要原料，可以进一步加工以制造聚氨酯。另外环氧丙烯可以制备非离子表面活性剂[4]；制备的环氧化反应的苯乙烯的苯乙烯氧化物是香料工业，有机合成和制药工业是重要的中间体和半成品，如环氧树脂可用于乙苯做调剂、稳定剂、环氧稀释剂、紫外线吸收剂。因此基于烯烃环氧化的研究具有非常重要的意义。
1.1.2 烯烃环氧化反应催化剂的研究进展
随着现代工业的烯烃环氧化反应仍然有许多缺陷，如：需要高的压力，产量低，对环境的污染是很严重的，因此，因此使用的有效且廉价的催化剂的研究和开发无污染氧化剂为现代工业的发展尤为重要。在诸多的氧化剂中空气和氧气比较环保经济，但空气中的氮气和其它气体对工业生产具有一定的影响。氧气是作为烯烃环氧化反应的最理想的氧源[5]。但在气-液反应较困难，且因此使用新的高效催化剂用于促进反应进行的研究重点更好。在此不仅要考虑到经济环境和高的产率，而且也考虑到实际的可操作性。将催化剂分为两种类型的非均相催化剂和均相催化剂。均相催化剂是不存在于界面反应，它们是分子或离子独立作用，并因此普遍较高的活性和选择性，但溶解在反应产物中的催化剂后，从产物中分离时很麻烦[6]。非均相催化剂，现在是在研究的基础上的工业生产而大多使用的催化剂，它是在工业生产中，容易地从反应体系中进行分离操作，以促进回收，以及有着良好的耐热性。但是不如均相催化剂的催化活性强，因此许多研究人员致力于研究新型高效非均相催化剂的发展。