光催化合成芳香醛缩醛及其反应行为研究.pdf

学位论文版权使用授权书杭州师范大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究本学位论文作者完全了解一抗州娅范太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权杭州娅范太堂可成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得杭刿哑范太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:签字日期:年以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签名:月日
致谢本论文是在我的导师叶美英副教授的悉心指导下完成的。从选题、文献查阅、实验工作到论文的撰写、定稿,都倾注了导师的大量汗水和心血。叶老师的求真务实、勤恳严谨的治学态度和敏锐细致的思维方式,以及宽以待人和兢兢业业的工作精神,我受益匪浅,老师的淳淳教诲是我最宝贵的精神财富,值得我永远学习。在学习上和生活上叶老师还给予了我无微不至的关怀和帮助。值此论文完成即将答辩之际,谨向我的恩师叶美英老师表示由衷的感谢和崇高的敬意在本论文的完成过程中,感谢吴静教授、王圆朝教授、刘金华教授、李宝兴教授、郑卫新老师、邱化玉教授、章鹏飞教授、刘方明教授、李晓霞老师和单蔚老师以及学院其他各位老师对我的学习、工作和生活等方面的关心帮助和支持。感谢材料与化学化工学院实验中心的徐瑜,陈晓生和何田等老师和有机硅教育部重点实验室在分析测试方面给予的大力支持和帮助。感谢课题组成员蔡诚、黄锐、郝丽等同学的热情帮助。感谢杭州师范大学为我的课题研究提供一个良好的实验环境。感谢我的父母和家人,感谢他们一直以来对我默默无私的支持、鼓励、帮助和关爱,是他们的奉献和付出才使得我圆满完成学业,在此祝愿他们永远健康快最后,感谢所有关心和帮助过我的老师、同学和朋友年掠诤贾菔Ψ洞笱乐周刚杭州师范大学硕士研究生学位论文致
摘要疶疶蚉/晶体粉末,并通过、确治霾馐允芳香醛缩醛作为~类特殊的精细化学品,在有机合成和化工生产领域具有极其重要的应用价值。⒐獯呋从器将非均相光催化反应技术应用于芳香醛缩醛化反应体系,制备了不同掺杂的纳米光催化剂并对其光催化活性进行了评价。高选择性地合成了苯甲醛二乙缩醛捌洳煌〈乃跞┭苌铮呕撕铣煞从ひ眨教至瞬煌取代基的电子效应对反应活性和产率的影响,并提出了光催化苯甲醛缩醛反应的可能机理。,分别以钛酸四正丁酯【为前驱体,氨水为氮源,六水合氯铂酸·2矗谝欢ㄌ跫轮聘髁舜縏段对其一系列物理特性进行了表征。癟测试结果表明:溶胶一凝胶法制备的各种纳米样品粉末主要为单一锐钛矿晶型的球状颗粒且分布均匀,平均粒径在左右。以紫外光催化降解亚甲基蓝水溶液为模型反应,评价了各种掺杂改性的纳米和商用墓獯呋阅埽峁砻鳎焊髦帜米粉末对亚甲基蓝均有较好的光催化降解效果,其中混晶型的光催化效率最高。自行设计了配备光强可调式阵列光源的恒温石英玻璃光催化反应系统。在此基础上,采用魑9獯呋粒谖匏掖贾醒芯苛吮郊醛光催化合成苯甲醛二乙缩醛姆从π形!L致哿说F欠癖ズ汀⒎应液、紫外光强、反应时间、反应物初始浓度、催化剂用量等因素以及不同类型反应器对苯甲醛二乙缩醛的产率及选择性的影响,优化了反应条件。并考察了甲醇、乙醇、异丙醇等不同醇溶剂对苯甲醛的光催化缩醛反应活性及选择性的影响,发现不同醇溶剂中的缩醛反应速率与醇的涤泄兀琾值越小,醇越活泼,反应速率越快。实验结果表明:,苯甲醛初始浓度为/琓催化剂用量为疞,反应件下,苯甲醛二乙缩醛的产率和选择性最好,产率高达.%,选择性为%,且重复性好。杭州师范大学硕士研究生学位论文
在上述优化条件下,考察了无水乙醇中对位不同取代的苯甲醛光催化缩醛反应行为,讨论了苯环对位取代基的电子效应对缩醛反应活性及选择性的影响。苯环对位为供电子基团〈任N缱踊湃〈更利于发生缩醛反应,且供电子能力越弱,缩醛产率越高。结合传统缩醛反应机理和非均相光催化反应的特点,探讨了光催化芳香醛缩醛反应机理,与传统质子酸活化羰基不同,芳香醛基在光生电子和空穴的作用下,选择性的生成荆腔杂苫且⒎应的关键步骤。此外,本文采用自制的光催化微反应器进行苯甲醛与乙醇的光催化反应行为和缩醛反应研究。考察了光强、反应时间及反应器尺寸对微反应器中苯甲醛的光催化缩醛反应影响,结果表明微反应器中不仅发生苯甲醛缩醛反应,更容易发生苯甲醛的还原反应。光强越大、反应时间越长越容易发生苯甲醛还原。而反应器尺寸越大越利于光催化缩醛反应的进行。纳米光催化技术为苯甲醛缩醛及其衍生物的合成提供了一种绿色、高效、简便