论文部分内容阅读
以聚乙二醇(PEG)为稳定剂,通过RuCl3·3H2O、RhCl3·3H2O、Na2PdCl4·xH2O的氢气还原法分别制得PEG稳定的Ru、Rh、Pd纳米催化剂。该催化剂与甲苯、正庚烷组成温控PEG两相催化体系具有“高温混溶,室温分相”的特性。即室温时,体系为两相,含有纳米催化剂的PEG相位于下层,上层为有机溶剂相；当升温至体系的混溶温度后,体系由两相变为均相；反应结束后,降至室温,体系又重新变为两相,通过简单分相即可将催化剂与产物分离并实现催化剂的循环使用。本文探索将上述含Ru、Rh、Pd纳米催化剂的温控PEG两相催化体系用于α,β-不饱和醛、酮、炔烃和喹啉的选择性加氢反应以及烯烃的氢氨甲基化反应中,催化剂均显示了较高的催化活性、选择性和良好的循环使用效果。具体研究结果如下：将PEG4000稳定的Pd纳米催化剂用于α,β-不饱和醛、酮的选择性加氢反应中。在优化的反应条件下：t=7h,T=120℃,PH2=4MPa,肉桂醛/Pd=1000(摩尔比值),肉桂醛转化率为99%,产物氢化肉桂醛的选择性为98%。催化剂可循环使用8次,催化活性基本保持不变,转化数TON值为8,642。首次将Ru纳米催化剂用于炔烃的选择性加氢反应。以PEG2000稳定的Ru纳米催化剂催化丙炔酸甲酯的选择性加氢反应为例,在优化的反应条件下：t=10h,T=100℃, PH2=2.0MPa,丙炔酸甲酯/Ru=1000(摩尔比值),丙炔酸甲酯的转化率和产物丙烯酸甲酯的选择性分别为92%和97%。催化剂可循环使用10次,催化活性基本保持不变,转化数TON值为9,717。将PEG4000稳定的Rh纳米催化剂用于喹啉的选择性加氢反应中。在优化的反应条件下：t=3h,T=100℃,PH2=3MPa,喹啉/Rh=1000(摩尔比值),喹啉的转化率为97%,产物1,2,3,4-四氢喹啉的选择性高于99%。催化剂可循环使用10次,催化活性基本保持不变,转化数TON值为10,592。将PEG4000稳定的铑纳米催化剂用于烯烃的氢氨甲基化反应中。以1-辛烯与二正丙胺的氢氨甲基化反应为例,在优化的反应条件下:t=4h,T=120℃,P=6MPa(CO/H2=1：1),1-辛烯/Rh=1000(摩尔比值),1-辛烯的转化率和产物胺的选择性分别为99%和90%。催化剂循环使用20次,催化活性基本保持不变,转化数TON值达19,080,是目前文献中报道的最高值。