锚链固定的多相化Salen-Mn(Ⅲ)配合物催化剂的制备及其对烯烃环氧化反应的催化性能

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本文采用化学键连和溶胶—凝胶相结合的方法制备带锚链固定的多相化Salen-Mn(Ⅲ)催化剂。并考察了其对烯烃环氧化反应的催化性能。 首先以3,5-二叔丁基水杨醛和环己二胺为原料,制备了均相Salen-Mn(Ⅲ)配合物,并利用FT-IR、1H NMR方法对催化剂及其前体进行表征。研究了Salen-Mn(Ⅲ)配合物催化空气环氧化苯乙烯的反应。考察了溶剂量、反应温度、时间、催化剂用量以及异丁醛用量对苯乙烯环氧化反应的影响。当反应温度35℃、反应时间8h、n(异丁醛)/n(苯乙烯)为2.5、催化剂的摩尔分数为0.35%时,苯乙烯的转化率达到98.3%,环氧苯乙烷的选择性高达85.9%。发现6种烯烃环氧化的速率按以下次序递减:α-甲基苯乙烯,苯乙烯,降冰片烯,环己烯,1-辛烯,1-十二碳烯。 采用化学键连和溶胶—凝胶相结合的方法制备了带锚链固定的多相化Salen-Mn(Ⅲ)催化剂。利用FT-IR、1H NMR、XPS、ICP及N2吸附对催化剂进行表征,揭示了催化剂内部结构与催化性能之间的关系。对催化剂的制备条件进行了优化,该催化剂用于环己烯的环氧化反应,转化率能达到99.7%,环氧环己烷的选择性达到88.8%。循环使用6次后催化剂仍有很高活性。经XPS和ICP分析结果表明催化剂只是外表面的锰的脱落造成少量的金属流失,具有较好的循环使用性.同时与均相催化剂空气环氧化不同烯烃的性能进行了对比。 最后利用上述制备方法制备了手性均相、多相化催化剂,并考察了其对烯烃的不对称环氧化催化性能。实验发现包容后的多相化催化剂的对映体选择性明显降低。但是,增加催化剂的用量并延长反应时间,不对称环氧化1,2—二氢化萘的e.e.值也能达到54.2%。
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