非贵金属催化剂催化硝基化合物构建N=N键和C=N键的研究

来源 :中南民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cczxokli
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
含氮化合物的合成与功能化是有机合成的重要步骤,N=N键和C=N键的构建在精细化学品合成、光电设备、有机染料、食品添加剂、指示剂和农药生产等方面具有重要意义;过去的数十年里,科研工作者对N=N键和C=N键构建进行了大量的研究。尽管目前有多种合成方法,但是绝大部分方法都存在缺陷:1)反应过程产生有害污染废物;2)反应条件苛刻,能耗较高,不符合工业发展需要;3)使用贵金属催化剂,成本高昂;4)官能团耐受性差,底物范围狭窄等。因此需要开发设计成本低廉、条件温和、转化效率高和选择性好的催化体系来构建N=N键和C=N键。本文的主要研究内容为:(1)制备了高效、高选择性、稳定性强的氮掺杂碳材料负载型Co-Nx/C-800-AT催化剂,从硝基化合物出发,通过H2还原直接构建N=N键。Co-Nx物种作为反应的活性中心,可以促进H2异裂,降低氢气活化的能垒,使得反应能在110℃的条件下高效转化。反应溶剂和外加碱对底物转化和产物选择性都起到了至关重要的作用。在110℃、2.5 bar H2压力条件,乙醇溶剂中,以Na OH为添加剂,偶氮化合物的收率高达70.4%~98.3%。该催化体系下反应底物范围广,各种官能团都能很好地耐受反应条件。(2)以葡萄糖和尿素为原料,掺杂镍铁金属盐,通过高温煅烧还原,成功制备了环境友好型的氮掺杂碳材料负载的镍铁合金催化剂(Ni2Fe2-NC-500)。Ni2Fe2-NC-500催化剂通过催化醇与硝基化合物脱氢偶联构建C=N键制备亚胺。由于具有较高比表面积和高度分散的镍铁合金以及催化剂载体中N物种协同催化,使得催化剂活性增强。在甲苯作溶剂,N2保护下,170℃反应20 h后,N-苄叉苯胺的产率达到96.9%。不同种类的硝基化合物和芳香醇可得到相应的亚胺,且都具有较高的产率(82.2%~98.4%)。而对脂肪醇的催化转化中,亚胺的收率也达到68.8%~90.6%,除了具有较高催化活性外,Ni2Fe2-NC-500催化剂对带有其他官能团的底物也具有良好耐受性,底物范围广泛,具有一定的工业应用前景。
其他文献
学生学习的任何一个阶段都少不了学校与家庭的陪伴,学校和家庭都是学生学习的主要场所,具有培养学生德智体美劳、促进学生全面健康发展的作用。在初中英语教学中,浸入式的教学方式能够为学生打造良好的英语学习环境,但是若缺乏家长的配合,英语学习环境在学生回到家之后便会被破坏。因此,在初中英语的浸入式教学中,需要构建家校合作的模式来指导家长在家中营造英语学习氛围,促进学生英语能力的全面发展。
期刊
雌酮(E1)、雌二醇(E2)和雌三醇(E3)是最常见的人体内源性雌激素,它们对人的生理代谢有着重要影响。但是它们在人体中含量水平较低,且血清中存在较大的基质干扰,这些因素给雌激素的检测带来了一定难度。质谱技术具有灵敏度高、准确性好的优势,已经成为了检测雌激素的首选方法。然而由于雌激素的弱酸性质,电离效率低,导致质谱响应信号不高,因此需要化学衍生辅助高效液相色谱-串联质谱方法定量分析。本论文比较和探
学位
二氧化碳导致全球气候变暖,因此如何减少二氧化碳的排放或对其加以转化利用成为了最近的科研热点。Cu基催化剂催化二氧化碳加氢合成甲醇反应已被用于工业生产,但传统铜基催化剂在反应过程中,容易产生水使活性中心烧结,导致催化剂稳定性低和甲醇选择性低。传统方法设计的催化剂催化活性和选择性不能同时兼顾,因此开发具有高活性、高稳定性和高甲醇选择性的催化剂具有迫切的市场需求。ZnO-ZrO2氧化物具有较高的稳定性和
学位
为了解海南省火龙果产区土壤养分现状,调查测定了184个土壤样品的营养成分水平,通过单个营养指标等级评估和因子聚类方法进行全面评估。等级评价结果表明:调研区域土壤酸化现象较严重,pH <6.5的酸性土壤占72.82%,土壤碱解氮含量普遍较低,在调研的全部地块中碱解氮含量处于缺乏状态(碱解氮<0.01 mg·kg-1);速效钾、全氮和有机碳在部分地块含量较低,分别为23.37%、23.37%和33.7
期刊
乳腺癌是最常见的恶性肿瘤之一,是严重威胁女性健康的重大疾病,早期诊断是提升治愈率的重要途径。CA153是最常用的一种乳腺癌肿瘤标志物,其含量在乳腺癌发生后显著升高,对CA153进行精确诊断可为乳腺癌早期诊断提供可靠依据。荧光共振能量转移(FRET)是一项均相荧光检测技术,具有选择性好,检测灵敏,操作简便等特点,在生物医学领域受到了广泛关注。然而,目前基于FRET的体外诊断探针多采用可见光作为激发光
学位
随着全球经济的持续增长,能源和环境成为人类发展的两个重要影响因素。当前世界能源体系更注重于寻找更多的能源和更低的碳排放。人类生活所产生的二氧化碳若能得到有效地转化,这将是人类发展史上一大进步。据《中国CO2利用技术与项目年度报告》,二氧化碳可以制得高价值化学品,其中甲烷干重整反应(DRM),即甲烷二氧化碳重整反应(CRM),高效利用温室气体中的甲烷和二氧化碳,进而转化成比例为1:1的重要工业原料合
学位
碳纤维增强热固性聚合物复合材料(CFRP)具有比强度高、机械性能优异、耐化学腐蚀等优点,在航空航天、汽车和风电叶片等行业使用广泛。但热固性聚合物复合材料的不可逆交联结构导致所制备的复合材料难于降解和循环利用,其固体废弃物的数量也急剧增加。目前,复合材料的物理和化学回收方法都无法同时有效的回收热固性树脂和碳纤维。本文基于六氢均三嗪结构的强共价键作用和酸敏感性,以解决热固性CFRP的循环利用和提高复合
学位
首先阐述农业农村部关于推进高标准农田改造提升指导意见的指导思想和工作原则,其次着重分析高标准农田改造提升的目标任务,最后研究该指导意见内部的保障体系。希望通过讨论具体的指导意见内容,可以为发展现代化农业生产提供建议,促进农业农村现代化的进程。
期刊
随着原油资源的消耗,各国都致力于寻找原油的代替品。费-托合成可以将合成气转化成各种油类产品和高附加值化学品而受到关注。基于我国多煤少油的能源结构,发展以费-托合成技术为核心将煤转化为液态燃料的技术(CTL,Coal-to-liquids)符合国家可持续发展的战略需求。在之前的研究中,本课题组开发了一种特殊的熔融法制备费-托合成铁催化剂的方法。与传统的负载型铁催化剂和沉淀铁催化剂相比,通过熔融法制备
学位
超级电容器拥有功率密度大、安全稳定、储存寿命长、工作温度宽、循环稳定性好等优点,是一类最具发展潜力的新能源存储装置。电极材料决定超级电容器的性能,电极材料主要包括过渡金属氧化物、碳基材料、导电聚合物等。其中的碳基材料主要表现为双电层电容,它的循环稳定性能和倍率性能优异,但是比电容较低;导电聚合物和过渡金属氧化物主要贡献的是赝电容,其比电容高(通常可达碳基材料的几倍至几十倍),但倍率性能和循环稳定性
学位