芳醇是有机化学中一种非常有前途的分子,在有机反应中可以发生大量的转化。近年来,醇类化合物的大量应用增加了人们对酸催化、氧化各种芳香化合物的兴趣,通过选择性催化氧化合成各种醛、酮以及酸。由芳醇直接氧化到羧酸在有机化学和工业中均是非常重要的反应,在开发生物质附加值化学品的可持续途径方面将发挥重要作用。传统的氧化程序,大部分采用化学计量过量的贵金属和具有腐蚀性的强氧化剂,存在很多的弊端,如产物缺乏选择性、有机溶剂的大量使用、实际的毒性和废物的产生,因此迫切需要寻找一种无害环境的氧化剂替代品。理想的绿色氧化体系是采用分子氧或过氧化氢作为主要的氧化剂和可循环使用的催化剂,该方法的显著优点是主要的副产物是水,从而避免高有机残留物的产生,因此,从酸性和氧化反应的要求和意义来看,开发一种用于芳醇氧化的双功能催化剂将更加有益。近年来,多金属氧酸盐（POMs）作为经济和环境友好的催化剂,由于其特有的酸性、溶解性和氧化性,以及与传统催化剂相比具有许多优点而受到人们的广泛关注,基于此,本论文设计合成了具有酸性和强氧化还原性能的多金属氧酸盐催化剂,并将其应用催化O₂体系下的芳醇氧化反应中,以探究其催化活性。主要研究工作如下:1、合成了具有强氧化活性的H₅PMo₁₀V₂O₄₀（HPMoV₂）催化剂,并对其进行了红外光谱（IR）、紫外可见光谱（UV-Vis）和X-射线衍射粉末（XRD）等表征。HPMoV₂作为催化剂被应用于以氧气作为氧化剂,以苯丁醇为底物的氧化酸化反应中,表现出较高的反应活性和选择性。并探究了酸量、反应温度、反应时间和催化剂用量等对反应活性的影响,最佳反应条件为:24 mg苯丁醇,催化剂用量为0.056 mmol,氧气压力为1.0 MPa,在120 ^oC的条件下反应8 h,苯丁醇的转化率可达到96%,苯丁酸的产率可达到33%。2、以多金属氧酸盐HPMoV₂为前体合成了具有催化氧化性质的一系列HPMoV₂/H₂TPP(H₂TPP=C₄₄N₄H₃₀)复合物,并将其应用于有氧氧化芳醇体系中,通过控制反应温度、反应时间、氧气通入量、催化剂不同摩尔比和催化剂用量等因素来优化反应条件。实验结果表明,在O₂氧化苯丁醇反应中,使用0.020 mmol[HPMoV₂][H₂TPP]催化剂,在100oC,7 h的条件下可以使苯丁醇的转化率达到89%,苯丁酸的产率达到45%,相比于单纯的多金属氧酸盐展现出良好的选择性,提高的选择性来源于负载了卟啉之后催化剂的氧化性有所提高。[HPMoV₂][H₂TPP]表现非均相特征,反应后易于分离和重复使用,重复使用六次后仍展现出良好的催化活性。3、利用氯化胆碱作为有机配体与多金属氧酸盐HPMoV₂反应,制备了一系列POMs基离子液体催化剂Ch_xH_5-xPMo₁₀V₂O₄₀（x=1,2,3,4,5,Ch=（CH₃）₃NCH₂CH₂OH）。将Ch_xH_5-xPMo₁₀V₂O₄₀(Ch_xH_5-xPMoV₂)作为氧气氧化苯丁醇反应的催化剂,发现其在催化过程中展现出了良好的活性和选择性,可以将芳醇直接氧化到羧酸,具有很大的实用价值。通过优化催化剂不同摩尔比、催化剂用量、反应时间、氧气压强和温度等因素来确定最佳反应条件。结果表明,ChH₄PMoV₂作为非均相催化剂,在90 ^oC,6 h,6 mL正己烷,24 mg苯丁醇,0.018 mmol催化剂的条件下达到了最佳的氧化效果,苯丁醇的转化率为89%,苯丁酸的产率可以达到33.8%,催化剂表现非均相特征,易于回收,可循环使用。在重复利用的过程中,催化剂的活性保持良好,具有很好的稳定性。