含吡啶及N-乙基溴化吡啶基金属卟啉的合成、结构及催化CO2环加成反应的研究

来源 :西北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lxfa
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
大气中持续升高的二氧化碳(CO2)是一种温室气体,主要来源于生命体新陈代谢及工业生产的排放。温室效应会引起全球变暖等现象,因此大量的科研工作者致力于CO2的固定与转化。环氧化合物与CO2的环加成反应就是非常重要的一类,其不但能降低CO2的含量以及实现有毒的环氧化合物转化为无毒的环碳酸酯,而且得到的环碳酸酯还是非常重要的化学品。据报道,金属卟啉类催化剂对于该反应具有很好的催化活性。基于以上研究背景,本论文选取5,10,15,20-四(4-(3-(4-吡啶基)吡唑基)苯基)卟啉(H2TPyP),研究了其金属卟啉及N-溴化乙基吡啶基金属卟啉在CO2和环氧化物环加成反应中的催化活性,主要研究工作有:(1)将H2TPyP与过渡金属乙酸盐通过溶剂热反应得到了五种金属卟啉:(Zn(II),Mn(II),Co(II),Cu(II),Ni(II))5,10,15,20-四(4-(3-(4-吡啶基)吡唑基)苯基)卟啉(ZnTPyP,MnTPyP,CoTPyP,CuTPyP,NiTPyP)。通过X-射线单晶衍射仪测定了这些样品的晶体结构。其中ZnTPyP、MnTPyP和CoTPyP为通过配位键形成的中心金属六配位的二维MOFs结构,CuTPyP和NiTPyP为通过分子间弱相互作用形成的中心金属四配位的单分子堆积结构。通过一系列的测试如元素分析(EA)、质谱分析(ESI-MS)、紫外-可见光谱(UV–vis)、固体紫外-可见光谱(UV-vis-DRS)以及红外光谱(FT-IR)的表征也证实了这些样品的成功合成。通过X-射线粉末衍射(PXRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)以及吸附性能测试可以看出这些样品晶体纯度较好,热稳定性良好,形貌规整,但BET比表面积较小。合成了三价锰卟啉ClMn(III)TPyP,对其进行了EA、ESI-MS、UV-vis、UV-vis-DRS、FT-IR、TG等表征,确证了其分子结构。(2)两步法合成了N-乙基溴化吡啶基卟啉5,10,15,20-四(4-(3-(N-乙基-4-吡啶基)吡唑基)苯基)卟啉(H2TEtPyP),及其相应的金属卟啉(Zn(II),Mn(III)OAc,Co(II),Cu(II),Ni(II))5,10,15,20-四(4-(3-(N-乙基-4-吡啶基)吡唑基)苯基)金属卟啉(ZnTEtPyP,MnTEtPyP(OAc),CoTEtPyP,CuTEtPyP,NiTEtPyP)。通过一系列的表征如1H NMR、EA、ESI-MS、UV-vis、UV-vis-DRS以及FT-IR,证实了这些样品的成功合成。TG证明这些样品具有好的热稳定性。(3)对合成的金属卟啉进行了催化环氧化合物和CO2环加成反应的催化活性表征。首先筛选出了最优的反应条件(120oC、2MPa CO2压力、8 h、底物与催化剂摩尔量比为2222/1)。N-乙基溴化吡啶基金属卟啉(MTEtPyP)相对于吡啶基金属卟啉(MTPyP和ClMn(III)TPyP)具有更好的催化活性,可能是由于吡啶N乙基化增强了催化剂的Lewis碱性以及金属中心轴向的空位点。ZnTEtPyP、MnTEtPyP(OAc)和CoTEtPyP的催化活性明显高于CuTEtPyP和NiTEtPyP,可能是由于Zn(II)、Mn(III)、Co(II)的Lewis酸性强于Cu(II)、Ni(II)。用MTEtPyP做催化剂对底物进行了扩展,发现催化活性与底物的结构有较大的关系,底物取代基拉电子性越强转化率越高。以CoTEtPyP为代表测试了催化剂的循环稳定性,提出了可能的双分子协同机理。
其他文献
滚动轴承故障诊断的关键一步在于如何从复杂的滚动轴承故障信号中提取有效的故障特征信息。传统的信号处理方法如经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)、局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)等,它们均是依赖于原始信号的极值点分布的局部特征,可以自适应的把滚动轴承振动信号分解成为若干有物理意义的分量,从而完成对滚动轴承的故障诊断。但
《数学课程标准》的基本理念指出:“数学教育面向全体学生,实现人人学有价值的数学;人人都能获得必需的数学;不同的人在数学上得到不同的发展”。在数学教学中,从实际出发引出数学问题,让学生感受到数学的趣味和价值,认识到数学的重要性,从而帮助学生树立正确的数学观,培养学生的应用意识,发展学生的创新能力,这不仅是数学本身发展的需要,也是素质教育的要求。  一、注重数学知识的来龙去脉,创设教学情景  数学知识
医患信息不对称导致的信任缺失,是医患关系恶化和医患纠纷发生的重要诱因。本文提出构建基于医患互评机制的网络平台,以形成医患间的相互制约机制,促进医患双方的沟通,以逐步
目的:近来,miRNAs在卵巢生理学和病理学中的作用引起了人们的关注。一些研究表明miRNAs在卵巢癌的发生、原始卵泡的活化、卵泡发育、卵母细胞成熟和排卵中起重要作用。因此,
物理是一门以实验为基础的自然学科,充分开发物理实验功能,培养学生的各种能力及良好的思想品质和科学态度,是推动物理实验教学向前发展,实施创新教育的重要途径。
基层人民银行担负着执行国家货币政策等重要职能,客观上要求其员工必须具备较高的职业观念、职业态度、职业技能、职业纪律,而所有这些方面的培育,又是一项长期、艰巨的系统