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苯甲醛是一种重要的有机化学中间体,广泛应用于合成香料、医药、染料等。现今工业上制备苯甲醛的工艺步骤过长,成本较高,污染腐蚀较大;甲苯在催化剂作用下以空气或者氧气进行气相氧化制备苯甲醛是一条最为绿色环保的路线,但是甲苯转化率及苯甲醛选择性不高。近年来,以苯乙烯为原料催化氧化制备苯甲醛的方法因其过程相对简单,污染较小,得到了人们广泛关注。在目前已报道的用于苯乙烯氧化的催化剂中,金属席夫碱配合物是一种活性较高的均相催化剂,但因难以从产物中分离回收循环使用而限制了其工业应用。将金属席夫碱配合物负载于分子筛、介孔硅材料等固体材料上有望克服这一问题。其中,将席夫碱通过与材料表面氨基作用而负载的方式是一种较为常见和有效的方法。本论文采用不同的方法制备了两种氨基功能化的载体,再将金属席夫碱负载其上制成多相催化剂,并用于苯乙烯氧化制苯甲醛。主要研究内容和结果如下。 采用一步法将原硅酸四乙酯(TEOS)与3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在表面活性剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)作用下酸性共水解制备出氨基功能化的介孔分子筛SBA-15(NH2-SBA-15)。随后利用氨基与水杨醛的缩合反应制备SBA-15固载的席夫碱,该席夫碱与Cu(NO3)2溶液反应最终制成固定于SBA-15的Cu(Ⅱ)席夫碱配合物多相催化剂(Cu-SBA-15)。将此催化剂应用于无有机溶剂条件下催化氧化苯乙烯制备苯甲醛,考察工艺条件对反应的影响。当反应温度为100℃,反应时间8h,H2O2与苯乙烯的摩尔比为2∶1,不额外添加溶剂,且催化剂用量为3.8wt%时得到苯乙烯的最高转化率为84.4%,苯甲醛选择性为83.9%,催化剂的TOF值为261.1h-1,并且重复使用3次后活性没有明显下降。 然而NH2-SBA-15的制备过程较为复杂,生产成本较高。故本论文又研究了以γ-Al2O3负载壳聚糖,利用壳聚糖表面的氨基与水杨醛缩合制成席夫碱配体配位过渡金属。以乙腈为溶剂,双氧水为氧化剂,将不同的催化剂用于苯乙烯的氧化制苯甲醛的反应。研究发现壳聚糖与γ-Al2O3的最佳质量比为1∶4,活性最高的过渡金属为Fe,且Fe的负载量影响着苯甲醛的选择性。考察了工艺条件对反应的影响,当反应温度为100℃,反应时间为6h,双氧水当量为2,催化剂用量为0.2g,乙腈用量为30mL时,苯乙烯转化率可达98.8%,此时苯甲醛选择性为67.6%,氧化苯乙烯的选择性为15.5%,苯甲酸选择性为16.9%,未检测到苯基乙二醇的生成,且催化剂可重复使用3次且活性不下降。