新型環(huán)境友好催化劑催化水解、酯化以及Fries重排反應.pdf

1、環(huán)境友好化學過程是當前化學研究和發(fā)展的重要部分。微波作為一種有效的熱源正廣泛應用于化學的各個領域，尤其在有機化學領域。通常在傳統(tǒng)加熱條件下需要較長回流時間才能完成的反應，在微波促進下能夠方便、快速地完成。與傳統(tǒng)法相比，微波輻射下的有機反應通常具有反應時間短、產(chǎn)率高、產(chǎn)品純度高、操作簡便等優(yōu)點，因此，微波輻射應用于活化有機反應前景廣闊。羧酸酯類化合物的應用十分廣泛，如，各種羧酸酯類化合物可以用于塑料、溶劑、表面活性劑、化學品和中間體的生產(chǎn)

2、中或者是材料中的香料或呈香物質。不僅如此，許多酯類衍生物在工業(yè)中有著廣泛的應用價值，在醫(yī)學和生物學等方面也具有良好的應用前景。因此致力于酯類化合物及其衍生物的研究，有著重大的經(jīng)濟意義。傳統(tǒng)上酯化、水解以及Fries重排反應是用液體酸做催化劑，其特點是反應產(chǎn)率低，催化劑難以分離，操作復雜，而且容易造成環(huán)境污染。為了避免傳統(tǒng)催化劑難以分離，腐蝕環(huán)境，污染環(huán)境等問題，我們設計合成了支載型催化劑SiO2-OSO3H和HClO4/SiO2。利用S

3、iO2-OSO3H作為一種環(huán)境友好型催化劑催化羧酸酯的水解及其合成，得到了很好的效果。另外，我們也利用HClO4/SiO2作為一種環(huán)境友好催化劑催化酚類化合物和乙酸酐的“一鍋法”Fries重排反應和羧酸酯的水解，也得到了較好的效果。其反應產(chǎn)率高，反應時間短，操作簡單，并且這種支載型催化劑沒有腐蝕性，不污染環(huán)境，可以回收重復利用，是綠色的催化劑。本眼前分為五個部分：
　　 第一章：緒論在簡單介紹了羧酸酯水解、酯化反應、以及Frie

4、s 重排反應在合成中重要性的基礎上，重點介紹了當前水解、酯化和Fries 重排反應在有機合成及化學工業(yè)中的應用進展，主要是通過研究新的催化劑來實現(xiàn)的。
　　 第二章：微波輻射下硅膠支載硫酸催化羧酸酯的水解在微波輻射下，用硅膠支載硫酸來催化羧酸酯的水解反應，反應具有較高的轉化率和選擇性，實驗操作及后處理簡單，催化劑易分離且可以回收利用，整個反應過程中對環(huán)境影響較小，是一種可供選擇的比較理想的酯水解反應的催化劑。采用微波技術，縮短了

5、反應時間，提高了產(chǎn)物的選擇性。
　　 第三章：無溶劑微波輻射條件下硅膠支載硫酸催化合成羧酸酯以價格便宜、容易制備且對環(huán)境友好的催化劑SiO2-OSO3H代替?zhèn)鹘y(tǒng)的酸作為催化劑，研究了無溶劑微波輻射條件下羧酸酯的合成反應。與傳統(tǒng)的催化劑相比，這種催化劑最大的特點就是能夠大大地縮短羧酸酯合成的反應時間，操作簡單，產(chǎn)品后處理容易，產(chǎn)率較高，同時催化劑能夠回收再利用且不污染環(huán)境等特點。采用微波技術，縮短了反應時間，提高了產(chǎn)物的選擇性。<

6、br>　　 第四章：硅膠支載的高氯酸催化“一鍋法”合成羥基芳香酮類化合物以價格便宜、容易制備、有效且對環(huán)境友好的催化劑HClO4/SiO2 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的酸作為催化劑，研究了酚類和乙酸酐“一鍋法”酯化和Fries 重排合成羥基芳香酮類化合物的反應。在水溶液、微波輻射條件下，3mmol％的催化劑HClO4-SiO2 可以很容易的將各種酚轉化為相應的羥基苯乙酮。與傳統(tǒng)的催化劑相比，這種催化劑最大的特點就是能夠大大地縮短反應的時間，操作簡單，產(chǎn)