聚合物微球固载的N-羟基邻苯二甲酰亚胺在分子氧氧化苯甲醇反应过程中的催化特性
2015-08-20杨晓林黄建龙高保娇门吉英
化工学报 2015年4期
杨晓林,黄建龙,高保娇,门吉英
(中北大学化学工程系,山西 太原 030051)
引 言
将醇选择性地氧化为相应的羰基化合物在有机合成与化学工业中占有十分重要的地位,它是合成精细化学品的关键前驱步骤[1-3]。醇类氧化的传统方法是使用化学计量的强氧化剂(如CrO3、KMnO4、MnO2等),不但反应条件苛刻,氧化剂成本高,还会产生大量污染环境的废弃物。从绿色环保性和原子经济性的观点看,以分子氧(空气或氧气)为氧源的醇氧化过程既绿色清洁又成本低廉,具有明显的可持续发展特点。因此,开发以分子氧为氧化剂的醇氧化体系受到研究者们极大的关注[4-6]。
处于三线态的分子氧与单重态的醇分子之间的反应属自旋禁阻,因此分子氧与醇之间的反应活性很低[7-8]。为有效地实现分子氧对有机物的氧化转变,关键的问题就是要使用高效催化剂,以提高分子氧(或底物)的反应活性,使氧化反应能在温和条件下进行,高效率地获得目标产物。近些年来,研究者们付出了极大的努力,大力发展不同类型的催化剂,以有效实现分子氧对醇类物质的催化氧化。在此研究领域,目前所使用的催化剂多为过渡金属配合物[9-10]。同时,近年来也发展了非金属催化体系的有机类催化剂,如2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)、N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)及9,10-二氨基菲等[8,11-12]。
NHPI 是一种高效的有机催化剂(或可称为氧转移试剂),其催化分子氧氧化有机物反应的本质是,在某些金属盐(先形成金属过氧根……
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