二氧化碳活化利用及 Beckmann 重排反应研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 肖林飞 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-05-18 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 夏春谷 |
| 关键词 | 二氧化碳 环状碳酸酯 1 2-噁唑烷酮 2-咪唑啉酮 Beckmann重排 Carbon dioxide Cyclic carbonate 1 2-Oxazolidinone 2-Imidazolidinones Beckmann rearrangement 2-丙二醇 2-Propylene glycol |
| 学位专业 | 物理化学（含：化学物理） |
| 中文摘要 | 二氧化碳是大气中主要的温室气体之一，同时也是安全、廉价、丰富的C1资源。利用二氧化碳与环氧化合物合成环状碳酸酯是化学利用二氧化碳最有效的途径之一。环状碳酸酯及其衍生物1,2-丙二醇、环脲、2-噁唑烷酮及1,3-二取代脲等有机羰基化合物是非常重要的精细化工中间体，因其在医药、农业、聚合物合成等中的广泛应用而备受关注。近年来，这些化合物的催化合成已经引起了学术界和工业界的极大关注。 Beckmann 重排反应是工业上非常重要的一个反应过程，是合成重要工业原料ε-己内酰胺的最主要的方法之一，因此发展绿色高效、可重复使用的催化剂体系具有重大的科学意义和应用价值。 本文不仅研究了利用多相催化剂催化二氧化碳与环氧化合物合成环状碳酸酯，而且进行了其衍生物1,2-丙二醇、环脲、2-噁唑烷酮及1,3-二取代脲的合成研究。同时还发展了液相Beckmann 重排反应的高效催化剂体系。 1、研究了壳聚糖负载氯化锌多相催化剂在离子液的助催化作用下对二氧化碳与环氧化合物环加成反应的催化作用。该多相催化剂体系能够在较为温和的条件下，高活性、高选择性的催化合成环状碳酸酯。而且催化剂第六次使用时，其催化转化频率仍高达2488 h-1。 2、制备了负载离子液，研究了其与ZnCl2 组成的复合催化剂体系在合成环状碳酸酯反应中的催化活性。该催化剂对于大多数端位环氧化合物都有较高的催化活性，同时催化剂具有较高的稳定性，第三次重复使用时，其催化转化频率仍可以达到2455 h-1。 3、制备了负载碱性离子液并将其用于碳酸丙烯酯的水解反应。将该催化剂用于催化碳酸丙烯酯的水解反应时，可以得到选择性和收率都大于99％的1,2-丙二醇，而且催化剂在该反应中表现出了很高的稳定性，第六次使用时，1,2-丙二醇的收率仍可以达到98％。 4、研究了在碳酸钾的催化作用下，利用环状碳酸酯作为羰基源， 2-噁唑烷酮和2-咪唑啉酮的绿色合成；值得注意的是，利用手性的β-氨基醇作为底物时，可以得到手性2-噁唑烷酮。同时，利用该方法还可以合成1,3-二取代脲。这就进一步拓宽了环状碳酸酯的用途，也实现了二氧化碳的间接利用。 5、发展了一种质子酸/Lewis 酸复合催化剂体系，该催化剂体系在芳香类酮肟的Beckmann 重排反应中表现出了较好的催化活性。当使用酸性离子交换树脂代替质子酸时，不仅取得了较高的催化活性，而且实现了催化剂的重复使用。同时，研究发现硅磺酸也是一类性能优异的液相Beckmann 重排的多相催化剂体系。 |
| 学科主题 | 均相催化 |
| 公开日期 | 2013-05-27 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/3107]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_OSSO国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 肖林飞. 二氧化碳活化利用及 Beckmann 重排反应研究[D]. 中国科学院研究生院. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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