固体超强酸、碱催化剂在有机合成中应用研究

固体超强酸、碱催化剂在有机合成中应用研究

固体酸碱催化剂是催化剂家族的重要组成部分和成员。 近年来，它们越来越受到催化工作者的关注，成为催化领域的研究热点。 固体酸碱催化剂，特别是固体超强酸碱催化剂，具有酸碱强度高、催化活性好、催化温度相对较低、易于从反应体系中分离、可再生重复使用、无腐蚀等特点。并且不产生污染的优点引起了国内外化学家的关注，也越来越受到企业界的关注。 近年来，随着材料科学的发展，无机-有机复合材料的研究取得了长足的进展。 尤其是有机复合导电材料、吸波材料、光斑材料等越来越受到研究者的关注。 开发催化剂的目的是应用。 随着新型催化剂特别是固体超强酸和固体超强碱的研究和发现，研究此类催化剂的应用领域和范围是化学家的又一任务和责任。 本实验室自主研发了SO42-/MxOy固体超强酸和γ-Al2O2-O2-2Na+固体超强碱催化剂。 两种催化剂均具有良好的工业应用前景。 本文对这两种催化剂在有机合成中的应用进行了探索性研究。 本文第一部分介绍了固体酸碱催化剂的研究进展。 本文主要介绍固体酸碱催化剂的分类、制备方法、表征方法以及在有机合成中的应用。 阐述了新型复合材料的应用和粘合方法，并提出了研究计划。 接下来，作者在本实验室现有研究的基础上，利用本实验室制备的固体超强酸碱催化剂，对深海鱼油、二糠基环戊酮、二糠基环己酮、二糠基环戊酮进行了酯交换反应。 研究了二苯甲酮二季戊四醇的合成反应及其他反应。 经过对合成条件的优化，证明该催化剂在相关反应中表现出良好的催化活性。 在γ-Al2O2-O2-2Na+固体超强碱催化酯交换反应中，重点研究了鱼油去污、脱酸、脱色、脱臭的新方法； 考察了催化剂用量、反应时间、反应温度、物料摩尔比等对鱼油交换率的影响。 通过优化反应条件，乙酯化率可达86.5%。 在γ-Al2O2-O2-2Na+固体超强碱催化的羟醛缩合反应中，对反应温度、反应物浓度比、催化剂用量、反应时间等条件进行了优化。 二糠基环戊酮、二糠基环己酮的收率分别达到91.8%和86.3%。 SO42-/MxOy 固体超强酸催化缩酮反应。 对催化剂用量、反应温度、反应时间、物料配比、溶剂用量等条件进行考察和优化。 双缩合产物的收率达到78.1%。 最后结合无机-有机复合材料的制备方法，以氧化铝为载体，复合合成了新型无机-有机材料，拓展了新型催化剂的发展方向。