于世涛
,
李露
,
刘福胜
,
解从霞
催化学报
制备了Mo-MCM-41中孔分子筛,并将BO3-3引入到分子筛中制得BO3-3/Mo-MCM-41催化剂. 采用XRD,FT-IR,ESR,BET和NH3-TPD对分子筛催化剂的结构及酸强度进行了表征. 结果表明,Mo-MCM-41 和BO3-3/Mo-MCM-41具有中孔分子筛的特征,有良好的长程有序性和结晶度; 但Mo并未进入分子筛骨架内部而是在分子筛表面以MoO2的形式存在; BO3-3附着于Mo-MCM-41分子筛上形成强酸中心. 将BO3-3/Mo-MCM-41用于催化2-甲氧基萘乙酰化反应,考察了催化剂用量、Si/Mo比及BO3-3的引入方式对该反应性能的影响,发现BO3-3/Mo-MCM-41对2-甲氧基萘乙酰化反应具有良好的催化性能.
关键词:
乙酰氯
,
甲氧基萘
,
乙酰化
,
Friedel-Crafts反应
,
乙酰甲氧基萘
,
硼酸
,
钼
,
MCM-41分子筛
,
中孔分子筛
,
酸催化
吴芹
,
陈和
,
韩明汉
,
王金福
,
王德峥
,
金涌
催化学报
制备了五种对水稳定性好、带- SO3H 官能团的Br(o)nsted酸离子液体,并用它们催化棉籽油酯交换反应制备生物柴油. 结果表明,磺酸类Br(o)nsted酸离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阳离子中的含氮官能团和碳链长度有关,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最好,其活性接近于浓硫酸催化剂. 离子液体容易同产物分离,具有很好的稳定性,可以循环使用,对环境友好,是制备生物柴油的较理想催化剂.
关键词:
离子液体
,
Br(o)nsted酸
,
酸催化
,
棉籽油
,
酯交换反应
,
生物柴油
魏铭
,
胡巧玲
,
田祚强
材料保护
过去,对硅溶胶制备的研究仅限于对单溶剂的定性探讨.应用溶胶凝胶法制备了稳定的正硅酸四乙酯(TEOS)/γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)的杂化硅溶胶.采用在线电导率测试、红外跟踪技术及相关性能测试方法研究了异丙醇、乙醇、甲醇溶剂,盐酸、甲酸、乙酸催化剂对TEOS/KH560水解过程及杂化硅溶胶性能的影响.结果表明,不同溶剂、催化剂对杂化硅溶胶的性能有很大的影响:醇水混合溶剂比单独醇、水溶剂对原料的水解程度更好;随着醇碳链长度的增加,杂化硅溶胶的黏度降低,稳定性及产率提高;以盐酸为催化剂,杂化硅溶胶的存储时间比以甲酸、乙酸催化的短;选择异丙醇:硅醇摩尔比为1:13,以甲酸作催化剂,pH值为3.5左右时,杂化硅溶胶的性能最佳.
关键词:
杂化硅溶胶
,
TEOS/KH560
,
溶胶凝胶
,
醇溶剂
,
酸催化
,
电导率
曾科星
,
黄志鹏
,
杨杰
,
顾彦龙
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60910-X
均相催化多相化是催化化学研究热点之一.但是,很多固体催化剂的制备需要专门的仪器设备和长期的实验技术积累,而一般的有机合成化学实验室并不具备制备和调控固体催化剂的条件.另外,部分固体催化剂制备过程较为复杂,制备周期较长,因此,人们在进行有机转化反应操作时往往倾向于采用均相催化剂.为了改变这一现状,需要尽快发展制备方法简单、周期短、性能可靠的固体催化剂,以期能够在当前化学反应绿色化过程中做出更大贡献.酸催化剂广泛用于有机合成反应.传统硫酸、氢氟酸等均相酸催化剂虽然催化活性较好,但其腐蚀性强、毒性大,且回收困难.为了提高化学转化过程的绿色性,固体酸催化剂在有机反应中的应用已广受关注.但是,传统的固体酸催化剂制备过程大多较为复杂,获取周期长,且酸度不均、负载量也难以实现调控,因此有必要发展一种制备便捷、酸度适中、普适性广的固体酸催化剂.聚甲酚磺醛是2-羟基-4-甲基苯磺酸与甲醛的低聚物,不溶于二氯甲烷、乙酸乙酯等大部分有机溶剂,易溶于水.聚甲酚磺醛的水溶液已经被用作治疗妇科疾病的药物,是一种廉价、易得、生物兼容性好的市售化学品.由于聚甲酚磺醛分子结构中含有大量的磺酸基,因此其具备作为酸催化剂的潜质.考虑到其骨架结构中富含大量羟基,可能与SiO2类多羟基载体产生氢键作用,因而可在一定程度上稳定制备的SiO2/聚甲酚磺醛复合固体材料.本文采用浸渍法,经如下两步将聚甲酚磺醛负载于SiO2表面,制备了一系列担载量不同(0.2~1.5 mmol/g)的复合酸性材料：(1)将SiO2加入聚甲酚磺醛水溶液的乙醇溶液中,在室温下磁力搅拌10–15分钟；(2)在减压条件下除去水和乙醇(约30分钟).整个制备过程,无需专门的设备,仅需使用磁力搅拌器和旋转蒸发仪等一般有机合成实验室的常规仪器,并且制备周期非常短,在1小时以内即可完成.该方法所制备催化剂的负载量可由投料比直接控制,可简单、快速制备负载量不同的SiO2/聚甲酚磺醛复合固体材料.研究发现, SiO2/聚甲酚磺醛复合固体催化剂能够高效地促进多种有机反应,如二苯甲醇与苯乙烯衍生物的亲核取代反应、2-苯基乙醇与醛的oxa-Pictect-Spengler反应以及吲哚与1,3-二羰基化合物或2-苯基乙醛的直接C3-烯基化反应.在上述反应中,目标产物的产率均较高,且反应对底物具有良好的官能团兼容性. SiO2/聚甲酚磺醛催化剂均可重复使用多次,且催化活性无明显下降.更重要的是,上述反应的投料量可增加至10 mmol,且产物的分离产率无明显下降,从而证明SiO2/聚甲酚磺醛催化剂具有一定的实际合成价值.值得一提的是,由于SiO2/聚甲酚磺醛催化剂含有一定量的水,本文认为聚甲酚磺醛在SiO2表面是以水溶液的形式存在,因此在反应过程中可能是以均相催化的方式进行.相较于传统的SiO2负载磺酸、TiO2负载苯磺酸以及Amberlyst-15催化剂, SiO2/聚甲酚磺醛复合固体酸催化剂具有活性高、制备周期短、廉价易得的特点.同时,该催化剂可简单、快速制备各种不同酸负载量的固体催化剂,在一定范围内调控该类固体酸催化剂的酸性.因而, SiO2/聚甲酚磺醛复合固体酸催化剂望用于各种酸催化合成反应中.
关键词:
固体酸催化剂
,
聚甲酚磺醛
,
酸催化
,
催化剂固载化
,
烷基化
巩凯
,
王华兰
,
王舒馨
,
王颖
,
陈敬华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60888-9
多组分反应是指三个或三个以上反应物在同一反应容器里形成一个新的、包括所有反应物主要部分的产物.多组分反应因具有操作简单、效率高和原子经济性好等优点而引起化学家和药物化学工作者的极大兴趣,成为有机合成发展趋势之一.9-芳基-2,3,4,5,6,7-六氢-2H-氧杂蒽-1,8-二酮衍生物是由芳香醛和1,3-环己二酮化合物的多组分缩合反应制备.通常在Lewis酸或Br?nsted酸催化下进行反应,常用的催化剂有对十二烷基苯磺酸、Amberlyst-1、I2、MCM-41-SO3H、HClO4-SiO2、离子液体(如[Et3NH][HSO4])、纳米TiO2和纤维素-磺酸等,微波和超声波等技术也用于该反应.这些方法虽取得一定进展,但仍然存在反应时间较长和产率较低等缺点.因此,开发与研究氧杂蒽二酮衍生物的绿色合成方法显得非常必要.
β-环糊精是由7个葡萄糖经1,4-苷键连接而成的环状化合物,7个伯醇羟基位于空洞小的一端,14个仲醇排列在空洞大的一端,形成空洞外部和入口处富有亲水性而空洞内部呈疏水性的特性.由于这一独特性能,β-环糊精及其衍生物被作为相转移催化剂应用于有机合成反应,如氧化反应、还原反应、环加成反应及偶联反应.对β-环糊精进行功能化修饰是拓展β-环糊精在有机合成反应中应用的有效方法之一.
本文采用丁磺酸基功能化修饰β-环糊精,得到β-环糊精-丁磺酸(β-CD-BSA),探讨了其作为酸性催化剂在芳香醛和1,3-环己二酮(或二甲酮)制备氧杂蒽二酮衍生物反应中的应用.首先,β-环糊精与丁磺酸内酯反应,生产磺丁基醚-β-环糊精,再经过酸性离子交换树脂,得到β-CD-BSA,采用红外光谱(FT-IR)和1H NMR表征催化剂.结果表明,磺酸丁基成功嫁接到β-环糊精上,经1H NMR图谱分析,β-CD-BSA的磺酸丁基平均取代度为7.以苯甲醛和二甲酮反应为模型反应,探讨了反应溶剂和催化剂用量等因素对反应性能的影响,得到最优反应工艺条件为：以H2O为溶剂,反应温度100 oC,催化剂用量1 mol%.探讨了反应底物适用性,采用不同取代基的芳香醛与1,3-环己二酮(或二甲酮)反应,制备了一系列氧杂蒽二酮衍生物.结果表明,无论芳香醛苯环上连接吸电子基团还是供电子基团,都能顺利发生反应并得到相应目标化合物,反应时间为15–60 min,产率为88%–97%.同时,与芳香醛上连有供电子基团相比,当芳香醛上连有吸电子基团时,其反应速度更快,反应时间更短,产率相对较高.与文献报道方法相比,本文构建的催化反应体系具有更高的催化活性和较高的反应产率.基于上述反应现象,结合相关文献,探讨了该反应可能的反应机理.本文还以对硝基苯甲醛和二甲酮反应为模型反应,探讨了β-CD-BSA循环回收使用性能.当反应结束后,加入少量水,过滤得到固体产物,滤液经干燥回收催化剂,不经进一步处理即可用于下一次反应,当催化剂循环使用5次时,反应产率由95%降至90%.可见,该催化剂回收方法简单,催化剂具有良好的稳定性.
综上所述,本文构建了β-CD-BSA/H2O催化反应体系,制备了一系列氧杂蒽二酮衍生物,该催化反应体系具有良好的催化性能和通用性,该方法操作简单,反应时间短,产率高,是一个制备氧杂蒽二酮衍生物的绿色合成方法.
关键词:
一锅法合成
,
酸催化
,
β-环糊精-丁磺酸
,
1,8-氧杂蒽二酮衍生物
,
水相反应
张志晖
,
贺军辉
,
杨巧文
影像科学与光化学
doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2013.02.002
高强度增透膜是用于减少表面反射、增加光线透光率的薄膜,具有密度低、折射率可调、耐磨性好的特点.本文综述了高强度增透膜的制备方法与研究进展,介绍了酸催化溶胶-凝胶法制备SiO2溶胶的机理及影响因素,酸催化溶胶-凝胶法及两种辅助酸催化溶胶-凝胶法制备高强度增透膜的方法,对高强增透膜制备的发展方向和应用前景进行了展望.
关键词:
酸催化
,
溶胶-凝胶法
,
增透
,
超亲水
,
耐磨性
张志晖
,
贺军辉
,
杨巧文
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2013.20354
以正硅酸乙酯(TEOS)、十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)、盐酸(HCl)、乙醇和水为原料,通过溶胶-凝胶法提拉涂膜,再经700℃快速淬火200 s,制备了二氧化硅(SiO2)纳米粒子涂层.研究了CTAB浓度、提拉速度、停留时间和提拉涂膜次数对透射率的影响,结果表明,当CTAB质量分数为2.5％,提拉速度为100 mm/min,停留时间为60 s,提拉涂膜1次得到的SiO2纳米粒子涂层透射率最高,可达95.9％.该涂层具备超亲水性并能耐受6H铅笔刮痕测试.实验还表明,在SiO2溶胶液中加入CTAB,通过其与TEOS部分水解生成的物种的相互作用,可以改善酸性催化条件下形成的SiO2溶胶的微观结构,从而提高了涂层的透射率和亲水性.
关键词:
酸催化
,
溶胶-凝胶法
,
减反增透
,
超亲水
,
耐磨性
朱浩天
,
李晓辉
,
白建萍
,
卢明达
,
安悦
,
由万胜
应用化学
doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2015.04.140277
在水热条件下,Cu(Ⅱ)-H2 biim配合物与Dawson型钨磷酸盐构筑了1个无机-有机杂化化合物[Cu(H2biim)2 (H2O)][{Cu(H2biim)2}2(P2W18O62)]·11H2O(1)(H2biim =2,2'-联咪唑).通过单晶X射线衍射、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、元素分析、电化学分析等技术手段对其进行了表征.结构分析表明,在化合物1分子中,[P2W18O62]6-单元作为双齿配体与2个Cu2离子配位形成双支撑的杂多阴离子[{ Cu(H2biim)2}2(P2W18O62)]2-,在其外部有1个游离的[Cu(H2biim)2(H2O)]2+和11个H2O分子.H2biim分子与杂多阴离子/H2O分子间存在N—H…O/OW氢键,通过氢键、静电和π-πr堆积作用,进一步构成具有3D结构的晶体材料.该晶体化合物对H2 O2和NaNO2的还原具有良好的电催化作用;同时,作为酸催化剂用于合成环己酮乙二醇缩酮反应,催化活性高,可重复使用.
关键词:
铜配合物
,
Dawson结构
,
钨磷酸盐
,
联咪唑
,
电催化
,
酸催化
Kamlesh N.Tayade
,
王连月
,
尚森森
,
戴文
,
Manish Mishra
,
高爽
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62794-3
通过简单的一锅两步法制备了三氟金属(铝,钛,锆)接枝介孔SBA-15 (AlTf/S,TiTf/S,ZrTf/S)固体酸材料,并通过XRD,N2吸附,TGA,FTIR,原位吡啶FTIR和元素分析对这些材料进行了详细的表征.其中,ZrTf/S能够高效催化环氧化物温和条件下被胺或醇开环生成对应β-氨基醇或β-烷氧基醇,并且催化剂能循环利用.ZrTf/S相较于AlTf/S和TiTf/S酸性最强,因而催化活性也最高.
关键词:
环氧开环
,
酸催化
,
三氟金属
,
接枝催化剂
,
介孔硅
孙秀娟
,
程晓农
,
杨娟
,
刘芹芹
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201612010
分别以 HAc、HClO4、H2 SO4、H3 PO4、(NH4)2 HPO4、HCl和 HNO3为催化剂,以硝酸氧锆和钨酸铵为原料,采用溶胶-凝胶法制备 ZrW2 O8粉体,分析了不同酸催化剂对该粉体的微观形貌和负热膨胀性能的影响。结果表明：当加入的酸性催化剂为 HCl 和 HNO3时,能够获得结晶良好、纯度高的纳米ZrW2 O8粉体,而以其他5种酸为催化剂均未能得到ZrW2 O8粉体；以 HCl 为催化剂时,ZrW2 O8粉体呈絮状团聚,以 HNO3为催化剂时则呈规则棒状；ZrW2 O8粉体均表现出良好的负热膨胀性能,在相同的温度下,晶胞参数较小的其热膨胀系数较大。
关键词:
负热膨胀
,
ZrW2 O8
,
溶胶-凝胶法
,
酸催化
