負載三價鐵-5-磺基水楊酸光催化氧化苯制苯酚.pdf

1、苯酚是重要的精細化工中間體，具有很高的經(jīng)濟價值，需求量一直在增長。工業(yè)上制備苯酚的傳統(tǒng)方法一般包括多步復雜的反應，且伴有大量副產(chǎn)物及其它污染物，不符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。近年來隨著人們對環(huán)境、資源的關(guān)心和重視以及綠色化學的迅猛發(fā)展，使人們對提高化學合成反應的原子利用率、如何用催化劑來代替反應試劑等越來越關(guān)心。直接使苯催化氧化羥基化合成苯酚，只需一步化學反應就可從原料得到最終產(chǎn)品。這是一個涉及直接活化C—H鍵將羥基引入苯環(huán)而使其功能化的反應

2、，是合成化學中最值得研究、也是最難解決的問題之一。要達到這一目的，催化劑的選擇和制備是最為關(guān)鍵的因素之一。 本文利用簡單的浸漬法制備了一種新穎的分散吸附于載體上的類氫醌體構(gòu)筑非氮鐵配合物的可見光光催化劑，并利用TEM—EDX，IR等方法對樣品進行了結(jié)構(gòu)表征，證明了制備化合物為“Fe（Ⅲ）—ssal—載體”結(jié)構(gòu)的催化劑。該催化劑活性中心為類氫醌配體與Fe3+離子形成的配合物。催化劑能夠在可見光照射下有效催化H2O2分解為·OH，可

3、逆轉(zhuǎn)化的類氫醌結(jié)構(gòu)能驅(qū)動中心鐵離子在兩相中穿行反應，避免了一般Fenton反應中的Fe3+導致的H2O2無效分解，該催化劑活性高，壽命長，能廣泛應用到羥基自由基引發(fā)的芳香環(huán)的羥基化反應。 本文利用雙氧水為氧化劑氧化苯。實驗表明，用不同載體制備的催化劑的催化活性不同，以γ—Al2O3為載體制備的催化劑的活性最高，以薄層層析硅膠（G60型）為載體制備的催化劑活性次之。通過考察Fe（Ⅲ）—ssal—Al2O3催化劑以及Fe（Ⅲ）—ss

4、al—薄層層析硅膠（G60型）催化劑的制備條件對催化苯羥基化反應活性的影響，得到了較優(yōu)的催化劑制備條件。優(yōu)化光催化反應條件，使用Fe（Ⅲ）—ssal—Al2O3作為催化劑，苯的轉(zhuǎn)化率達到100％，苯酚選擇性達27.64％。催化劑可重復使用6次，且在前4次使用時催化活性幾乎沒有降低。使用Fe（Ⅲ）—ssal—薄層層析硅膠（G60型）作為催化劑，苯酚收率達21.62％，苯的轉(zhuǎn)化率達到100％。催化劑可以重復使用4次，且在前3次使用時催化活性