催化在有机合成中的应用进展.doc

催化在有机合成中的新进剂现着剂发响着现学发发经经历历较论现学业开剂剂类齐剂剂剂为应现业发对剂剂仅选择还无寿长为应应发剂剂应时学发现剂类剂剂高国华咪唑类离子液体催化吲哚和环状碳酸酯反应合成羟烷基吲哚 该反应选用 [Bmim]BF4作为反应的催化剂，[Bmim]BF4是一种很常见的离子液体，曾被用来催化含氮类杂环与碳酸亚甲酯的反应。[Bmim]BF4对吲哚与碳酸亚甲酯的反应有很好的催化效果，吲哚的转化率可以达到90%到100% 。研究还发现咪唑类的其他离子液体对崔反应也有催化作用，其活性顺序为： BF4– Br– Cl– OAc– 近年来，离子液体在绿色催化领域的应用也成为研究热点。离子液体被用于替代传统催化剂以及易挥发、有毒的溶剂，旨在改善传统催化剂在使用过程中环境污染、原子经济性低、反应条件苛刻及能耗高等问题。文献已经报道了大部分含有羰基、氨基、氯离子和溴离子的催化剂在PET降解过程中具有较高的催化活性。离子液体在诸多催化反应中表现出了良好的催化效果与潜力，比如离子液体催化二氧化碳加氢制甲酸，离子液体催化CO2 共聚制聚碳酸酯[3]。 等离子体催化剂在有机合成中的应Shiraishi等[4]将直径小于5 nm的金纳米粒子负载在锐钛矿型/金红石型TiO2混晶结构的界面上，制备了Au/TiO2等离子光催化剂，在室温下，成功地催化了芳香醇类发生氧化反应，反应效率高，选择性也很好。同时，有文献报道，将Ag负载到P25 TiO2和SiO2上，分别制备了Ag/TiO2和Ag/SiO2光催化剂，在紫外光照射下催化甲醇氧化生成甲酸甲酯发生反应。实验发现，Ag/TiO2和Ag/SiO2两种催化剂对反应都表现出较高的催化效果。其中Ag/TiO2催化活性是由于TiO2表面的Ag纳米粒子可以捕获TiO2表面上的光激发产生的电子，从而延长了电子和空穴的寿命；Ag/SiO2的催化作用主要来自于Ag纳米粒子的表面等离子共振效应。 3.2 等离子体催化烯烃的环氧化反应 除了金以外，银、铜纳米粒子也可以被用作可见光等离子光催化剂进行选择性环氧化反应。Linic 等[5]研究证实负载在α-Al2O3上的边长为60 nm的银立方体可以催化乙烯选择性氧化为环氧乙烷的反应。在450K，与只有热驱动的体系相比，可见光照射下氧化速率提高4倍。然而，反应速率的增高依据温度变化而不同，从低温时8倍减小到高温时的3倍，但并没有影响环氧乙烷的选择性氧化。 等离子体光催化作为光催化领域的一个前沿方向，越来越受到人们的重视。等离子体光催化剂作为一类新型可见光响应的光催化剂，其表面等离子体金属能够更加高效的吸收可见光产生高能电子进而引发有机合成反应。目前等离子体催化已成功用于催化醇氧化、烯烃环氧化、硝基还原、碳碳偶联、苯羟基化等诸多重要的有机反应，光催化技术作为一项绿色有机合成途径所具有的巨大潜力。 杂多酸催化剂在有机合成中的应用 杂多酸是由中心原子(如P、Si、Fe、Co等)和配位原子(如Mo、W、V、Nb、Ta等)按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多元酸。杂多酸具有高稳定性和高活性等优点，有广阔的应用前景。杂多酸既有配合物和金属氧化物的结构特征，又兼有酸性与氧化还原性能，已经广泛应用于催化各类有机化学反应。 酯化反应是重要的有机反应，在工业生产中应用广泛工业上酯化反应多采用液体无机酸作为催化剂，比如硫酸、盐酸，但是液体无机酸对设备腐蚀严重，而且废酸的排放对环境造成严重污染。与传统固体酸相比，固体杂多酸酸性较强，且具有纯B酸性。 Fatemeh 等[6]以二氧化硅为载体以H14[NaP5W30O110]为催化剂，催化水杨酸和脂肪醇、苄基醇进行酯化反应。反应时间为3h，酸醇物质的量之比为1:5时，酯的收率达到85%以上。 结论Latham J A, Howlett P C, MacFarlane D R, et al. Passive film formation in dilute ionic liquid solutions on magnesium Alloy AZ31[J]. Electrochemistry Communications, 2012, 19: 90-92. [2].GAO G, ZHANG L, WANG B. Hydroxyalkylation of indole with cyclic carbonates catalyzed by ionic liquids[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2013, 34(6): 1187-1191. [3].Li Y, Hu S, Cheng J, et al. Acidic ionic liquid-catalyzed esterification of olei