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硅氢加成反应是有机硅化学中研究最多的反应之一。本文对应用于硅氢加成反应的催化剂进行了总结和分析。均相催化剂虽然具有较高的催化活性,回收利用较困难。采用均相催化剂固载化能够在一定程度上解决这一问题,并且该类型催化剂兼有均相和多相催化剂的特点。壳聚糖(CS)作为催化剂载体在催化领域得到了广泛的应用,在一定程度上解决了铂、铑等催化剂难以回收利用的难题。本文采用常规载体负载壳聚糖络合铂催化剂的制备、表征和在烯烃与含氢硅烷硅氢加成反应中的催化性能进行了研究。
本论文的第一部分研究工作,以活性炭为载体,将壳聚糖(CS)负载到活性炭上得到复合载体,利用CS对Pt的螫合作用,制各活性炭负载CS络合Pt配合物催化剂(AC-CS-Pt),并考察了AC-CS-Pt催化剂催化烯烃与三乙氧基硅烷硅氢加成反应性能。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和热重分析(TG)对AC-CS-Pt进行了表征,结果表明Pt与CS氨基N原子配位形成Pt-N配位键。对于辛烯硅氢加成反应,AC-CS-Pt催化剂具有高活性和较高的选择性,β-加成产物的选择性分别达99.9%;同时具有良好的重复使用性能。AC-CS-Pt催化剂经简单过滤分离后,可分别连续使用14次而活性没有明显下降。
第二部分研究工作,将天然高分子聚合物壳聚糖负载到MCM-48介孔分子筛上,再负载铂得到一种有机-无机天然高分子杂化催化剂(Pt/CS-MCM-48),并考察了Pt/CS-MCM-48催化剂催化烯烃与三乙氧基硅烷硅氢加成反应性能。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和热重分析(TG)对MCM-CS-Pt进行了表征,并考察其催化硅氢加成反应性能。对于辛烯硅氢加成反应,Pt/CS-MCM-48催化剂显示高活性和极好的区域选择性,β-加成产物的选择性接近100%;同时具有良好的重复使用性能。MCM-CS-Pt催化剂经简单过滤分离后,可连续使用9次而活性没有明显下降。