本文關(guān)鍵詞：溫控自組裝納米反應(yīng)器加速水相催化反應(yīng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：如何高效實(shí)現(xiàn)水相中的有機(jī)催化反應(yīng)是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。本文針對(duì)傳統(tǒng)水相有機(jī)反應(yīng)體系受底物/催化劑的水溶性限制導(dǎo)致催化效率低的問題以及催化劑難回收的問題,設(shè)計(jì)和制備了一系列在水中具有溫控自組裝功能的表面活性劑型催化劑。該類催化劑在水中通過疏水作用和溶劑化作用有序自組裝,形成具有親水性外殼和親脂性內(nèi)核的膠束。親脂性內(nèi)核在水相中構(gòu)筑疏水性空腔,為水相有機(jī)反應(yīng)提供了受限的納米反應(yīng)微環(huán)境,使難以在水中實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)有機(jī)反應(yīng)可在“納米反應(yīng)器”內(nèi)高效完成,解決了傳統(tǒng)水相催化體系中的傳質(zhì)問題。此外,催化劑具有溫控水溶性特點(diǎn),反應(yīng)完成后,通過升高溫度,催化劑可以沉淀形式從反應(yīng)體系中分離并有效重復(fù)使用,解決了表面活性劑型催化劑在傳統(tǒng)水相催化體系中的分離問題。采用共價(jià)鍵聯(lián)法,將Salen CoIII配合物嫁接到PNIPAAm上,制備了“溫控自組裝”Salen CoIII配合物。在室溫水相條件下,該催化劑通過分子間的疏水作用自組裝,形成納米反應(yīng)器,高效地催化環(huán)丁酮的不對(duì)稱Baeyer-Villiger氧化反應(yīng),其轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上。反應(yīng)完成后,通過升高反應(yīng)體系溫度,催化劑可以從反應(yīng)體系中簡單分離并有效重復(fù)使用6次以上,催化劑活性和產(chǎn)物選擇性沒有明顯下降。通過酰胺化反應(yīng),將L-脯氨酸嫁接到PNIPAAm上的疏水端,制備了“溫控自組裝”L-proline催化劑。在室溫水相條件下,該催化劑可通過分子間的疏水作用自組裝,形成納米反應(yīng)器,高效地催化環(huán)己酮和4-硝基苯甲醛的水相直接不對(duì)稱aldol反應(yīng),轉(zhuǎn)化率可達(dá)到99%。反應(yīng)完成后,通過升高反應(yīng)體系溫度,催化劑可以從反應(yīng)體系中簡單分離并有效重復(fù)使用5次以上,催化劑活性和產(chǎn)物選擇性沒有明顯下降。
【關(guān)鍵詞】：溫敏納米反應(yīng)器 水相反應(yīng) PNIPAAm Salen CoIII配合物 L-脯氨酸
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ052;TB383.1
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-18
• 1.1 綠色化學(xué)與催化11-12
• 1.2 納米反應(yīng)器12-15
• 1.2.1 有機(jī)硅材料在納米反應(yīng)器中的應(yīng)用12-13
• 1.2.2 環(huán)糊精在納米反應(yīng)器中的應(yīng)用13-14
• 1.2.3 碳納米管在納米反應(yīng)器中的應(yīng)用14-15
• 1.3 催化氧化Baeyer-Villiger反應(yīng)的研究進(jìn)展15-16
• 1.4 L-脯氨酸在不對(duì)稱aldol反應(yīng)中的催化應(yīng)用16
• 1.5 研究思路16-18
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分18-23
• 2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑18-19
• 2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器19-20
• 2.3 樣品的結(jié)構(gòu)表征、組成以及性能分析方法20-23
• 2.3.1 紅外光譜（FT-IR）分析20
• 2.3.2 NMR表征20
• 2.3.3 紫外可見光光譜表征20
• 2.3.4 透射電鏡顯微鏡（TEM）分析20
• 2.3.5 表面張力儀測(cè)定催化劑的臨界膠束溶度20
• 2.3.6 LCST的測(cè)定20-21
• 2.3.7 負(fù)載Co含量的測(cè)定21
• 2.3.8 氣相色譜儀（GC）分析21
• 2.3.9 標(biāo)準(zhǔn)aldol產(chǎn)物的制備21
• 2.3.10 手性產(chǎn)物的高效液相色譜分析21-23
• 第三章 溫敏聚合物負(fù)載Salen Co~Ⅲ水相催化環(huán)丁酮的Baeyer-villeger氧化反應(yīng)23-40
• 3.1 前言23
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分23-30
• 3.2.1 傳統(tǒng)Salen Co~Ⅲ的合成23-24
• 3.2.2 聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）的合成24
• 3.2.3 催化劑Complex 1 的設(shè)計(jì)與合成24-27
• 3.2.4 催化劑Complex 2 的設(shè)計(jì)與合成27-28
• 3.2.5 催化劑Complex 3 的設(shè)計(jì)與合成28-29
• 3.2.6 催化劑的催化性能考查29-30
• 3.3 結(jié)果與討論30-38
• 3.3.1 Complex 1、Complex 2、Complex 3 的設(shè)計(jì)與制備30-31
• 3.3.2 催化劑的結(jié)構(gòu)與特性的表征31-36
• 3.3.3 催化劑性能的考察36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 第四章 溫敏聚合物負(fù)載L-脯氨酸加速水相直接不對(duì)稱aldol反應(yīng)40-49
• 4.1 前言40
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分40-41
• 4.2.1 催化劑(NIPAAM-co-DMAAM-L-proline)的制備40-41
• 4.3 結(jié)果與討論41-48
• 4.3.1 催化劑(NIPAAM-co-DMAAM-L-proline)的設(shè)計(jì)41-44
• 4.3.2 催化劑性能的考察44-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 論文總結(jié)與展望49-50
• 5.1 總結(jié)49
• 5.2 展望49-50
• 參考文獻(xiàn)50-55
• 附錄55-59
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60

  本文關(guān)鍵詞：溫控自組裝納米反應(yīng)器加速水相催化反應(yīng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：435072