氧化是化学工业中非常重要的过程,通过氧化可以将烃类进行氧官能团化制得醇、醛、酮、羧酸等化合物,这些物质是十分重要的化学中间体。在传统的氧化工艺中,往往涉及大量化学氧化剂和过渡金属盐,这些物质的使用会造成严重的环境问题。随着环境问题日益受到关注,开发绿色的对环境友好的氧化过程变得更加紧迫。绿色氧化必须选择绿色氧化剂,清洁的分子氧是最好的选择。分子氧是一种可再生的资源,其作用下的氧化过程原子经济性高,副产物通常为无毒无害的水。分子氧在通常情况下是比较稳定的,需要合适的催化剂对其进行活化才能完成后续的氧化。要实现绿色氧化,所选择的催化剂也必须符合绿色化学的要求。NHPI体系被Ishii等人应用于烃类的分子氧氧化过程,取得很好的成效,某些体系已实现工业化。徐杰课题组更是开发出完全无金属参与的NHPI催化体系,能够高选择性的催化苄位的氧化。本论文从不同的有机酸酐出发合成了对应的NHPI类似物。这些物质被用于催化乙苯的分子氧氧化。从乙苯的转化率和苯乙酮的选择性两方面出发比较这些物质的催化能力。将这些物质进行组合,分别催化乙苯的氧化,找出了较有优势的催化剂组合NHQI/Car-NHPI。该催化剂组合在没有任何引发剂参与的情况下即可催化乙苯的分子氧氧化。本论文从溶剂、温度、反应时间、催化剂用量四个方面对NHQI/Car-NHPI催化乙苯分子氧氧化进行了详细的研究,在优化条件下,乙苯的转化率可达65.7%,苯乙酮的选择性达75.4%。总体而言,本论文找到了一个全新的无金属、无引发剂参与的分子氧催化体系,该体系能够有效地催化乙苯的分子氧氧化,该工作将有机酸碱引入自由基氧化过程,为该领域内的工作提供了一个可供参考的方向。