光催化选择性合成有机物.PDF

ＰＲＯＧＲＥＳＳ ＩＮ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ 化 学进 展 ＤＯＩ：１０７５３６／ ＰＣ１４０４０１ 光催化选择性合成有机物∗ ∗∗ 汪家喜　 魏晓骏　 沈佳宇　 吕晓萌 　 谢吉民　 陈　 敏 （江苏大学化学化工学院　 镇江２１２０１３） 摘　 要　 光催化反应比传统催化反应条件温和，不但能利用太阳能作为光源，同时，也避免了一些强氧化剂、 危险还原剂和有毒物质的使用，极大地满足了人们对能源和环境的要求。 通过优化光催化体系可以实现对 目标产物的选择性合成，从而为有机合成提供一种绿色、节能的途径。 本文综述了近年来光催化选择性合成 有机物的催化剂类型，影响选择性因素和提高选择性的途径，重点就光催化材料的晶型、催化剂的合成与表 面修饰、溶剂种类、催化条件等因素在聚合反应、芳香族的羟基化反应、胺的氧化反应、烯烃环氧化反应、羰基 反应选择性合成有机物方面作一评述，并对光催化在选择性合成有机物的研究和进展进行了展望。 关键词　 光催化　 选择性　 催化转化　 绿色合成 中图分类号：Ｏ６４３３；Ｏ６４９　 文献标识码：Ａ　 文章编号：１００５⁃２８１Ｘ（２０１４）０９⁃１４６０⁃１１ Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃｓ∗ ∗∗ Ｗａｎｇ Ｊｉａｘｉ　 ＷｅｉＸｉａｏｊｕｎ　 Ｓｈｅｎ Ｊｉａｙｕ　 ＬüＸｉａｏｍｅｎｇ 　 ＸｉｅＪｉｍｉｎ　 Ｃｈｅｎ Ｍｉｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　 Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｔａｋｅ ｐｌａｃｅ ｕｎｄｅｒ ｍｕｃｈ ｍｉｌｄｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ ｃａｎ ｍａｋｅ ｆｕｌｌ ｕｓｅ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ ａｓｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ． Ａｌｓｏ，ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅａｃｔｉｏｎｓａｖｏｉｄｓｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｐｏｗｅｒｆｕｌ ｏｘｉｄａｎｔｓ，ｈａｚａｒｄｏｕｓｒｅｄｕｃｔａｎｔｓ ａｎｄ ｔｏｘｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ． Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ ａｒｅ ｌｏｗ⁃ｃｏｓｔ，ｎｏｎｔｏｘｉｃ，ｐｏｓｓｅｓｓ ｓｔａｂｌｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｈｉｇｈ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｅｖｅｎ ａｆｔｅｒ ｕｓｅｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｔｉｍｅｓ． Ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｔｏ ｔａｒｇｅｔｐｒｏｄｕｃｔｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｕｓｏｆｆｅｒｉｎｇａｇｒｅｅｎａｎｄｅｎｅｒｇｙ⁃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｒｏｕｔｅ ｆｏｒ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ． Ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｏｎ ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ ａｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｔｈｅ ｒｅｖｉｅｗ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｃｒｙｓｔａｌ ｆｏｒｍ ｏｆ ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ，ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｃａｔ