水相中納米Ru簇催化苯乙酮轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)催化加氫反應(yīng)相比，催化轉(zhuǎn)移氫化作為一種更為綠色的加氫反應(yīng)，對設(shè)備要求較低，具有反應(yīng)條件溫和以及危險性低等優(yōu)勢。針對目前均相催化轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)存在的不足，本文首先以PVP為穩(wěn)定劑，采用微波輻射加熱的方式制備了一種適用于水/有機兩相的納米Ru簇，對其進行了TEM表征，并考察了制備條件對Ru簇的影響；然后以“一鍋法”為主，將此納米Ru簇用于催化苯乙酮的轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)，著重考察了反應(yīng)溫度、PVP用量、體系所用堿的種類及濃度和反應(yīng)時間等對該催化

2、體系催化效果的影響，確定了最佳反應(yīng)參數(shù)；最后考察了該催化體系的重復使用效果。通過研究主要得出以下結(jié)論：
　?。?）PVP為穩(wěn)定劑較好的穩(wěn)定和分散了納米Ru簇，所得團簇粒徑較小，分布均勻；以水合肼、KOH混和溶液為還原前驅(qū)體RuCl3的還原劑，其還原強度較為合適，水合肼與RuCl3的適宜用量比約在6:1左右；制備納米Ru簇過程中，加料順序?qū)λ芌u簇的尺寸等性能產(chǎn)生影響，采用“將PVP與前驅(qū)體的混合溶液逐滴滴加進快速攪拌著的還原劑

3、溶液中”的加料順序最為合適，制備的Ru簇均勻分散，形態(tài)穩(wěn)定。
　?。?）在不同PVP用量下，該Ru簇催化苯乙酮轉(zhuǎn)移氫化的反應(yīng)效果隨溫度的升高均呈現(xiàn)出先迅速增大后緩慢增長的特點，該Ru簇催化苯乙酮轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)的最佳溫度在95℃左右；
　?。?）PVP用量過多或過少都不適合此納米Ru簇正常的催化作用，反應(yīng)的產(chǎn)率隨PVP用量的增大呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律。在95℃的反應(yīng)溫度下，PVP與RuCl3的最佳用量比為65:1。
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4、4）分別使用KOH、NaOH、LiOH為反應(yīng)的增效劑時，反應(yīng)產(chǎn)率隨堿濃度的變化規(guī)律相似：隨著催化體系中堿濃度的增大，反應(yīng)產(chǎn)率不斷升高，當堿濃度增大到某一個值后，反應(yīng)產(chǎn)率達到最高值，此后反應(yīng)產(chǎn)率基本不再受堿濃度的影響。對比這三種堿的使用情況，以KOH為反應(yīng)增效劑時效果最好，最佳濃度為0.5000mol/L。
　?。?）反應(yīng)產(chǎn)率隨反應(yīng)時間的延長先是不斷增大，當反應(yīng)時間到達120min后，反應(yīng)產(chǎn)率基本不再變化?？烧J為在反應(yīng)溫度為95℃，

5、PVP與RuCl3用量比為65:1，KOH濃度為0.5000mol/L的反應(yīng)條件下，最佳反應(yīng)時間為120min，反應(yīng)最大產(chǎn)率為59.7％。
　?。?）以萃取、靜置分層的方式分離產(chǎn)物和催化體系的方法既簡捷又溫和，具有較高的可行性；在最佳反應(yīng)條件（反應(yīng)溫度為95℃、PVP與 RuCl3用量比為65:1、KOH濃度為0.5000mol/L、反應(yīng)時間為120min）下，該催化體系可有效使用2~3次；隨著重復使用次數(shù)的增加，該催化體系中的R