过氧化氢异丙苯是重要的化工中间原料。在工业上,其主要是在以少量的过氧化氢异丙苯作为引发剂、反应温度为110-115℃和空气压力为0.4-0.6MPa条件下通过异丙苯自氧化反应制备的。但其工业生产条件苛刻且产率低。从绿色化学理念出发,亟需开发出高效的催化体系并实现在常温常压的反应条件下通过异丙苯苄位C-H键氧化反应制备目标产物过氧化氢异丙苯。本论文首先将从均相NHPI/Co催化剂出发,研究该催化剂在不同溶剂下的异丙苯分子氧选择性氧化性能,探究均相Co协同N-羟基邻苯二甲酰亚胺（NHPI）催化异丙苯氧化可能的反应网络和机理。然后,考察在以乙腈为溶剂的条件下,相转移催化剂对均相NHPI/Co催化的异丙苯分子氧氧化性能的影响,并研究双十二烷基二甲基溴化铵（DDAB）和NHPI/Co协同催化异丙苯氧化制过氧化氢异丙苯可能的反应机理。最后,还比较了不同均相金属离子（Cu（Ⅱ）,Co（Ⅱ）,Mn（Ⅱ）,Fe（Ⅱ））或其负载型催化剂MOx/SiO2（M=Cu,Co,Mn,Fe）对NHPI催化的异丙苯氧化反应的协同性能。对多相催化剂的组成、结构、形貌和化学态等性质进行表征,研究催化剂的构效关系。并将制备得到的铜氧化物催化剂和NHPI用于协同催化异丙苯分子氧选择性氧化反应中,测试催化剂的活性及在反应条件下的稳定性。同时,分析均相或多相催化剂引发的异丙苯选择性氧化反应的机理。（1）溶剂对异丙苯分子氧氧化制过氧化氢异丙苯的影响在室温下,比较了不同溶剂对异丙苯液相分子氧选择性氧化制过氧化氢异丙苯的影响。与苯甲酸苄酯、苯甲腈和乙酸相比,在常温常压的条件下,六氟异丙醇显著地促进了异丙苯向过氧化氢异丙苯的转化。在最优的反应条件下,异丙苯的转化率和过氧化氢异丙苯的选择性分别高达64.3%和71.7%。溶剂六氟异丙醇明显地提高了在反应条件下邻苯二甲酰亚胺-N-氧自由基（PINO）的浓度,显著地促进了异丙苯向目标产物过氧化氢异丙苯的转化。此外,分别通过2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基（TEMPO）和高分辨质谱（HRMS）捕获并检测到了枯基自由基的存在。在反应混合物中,PINO自由基和枯基自由基的存在表明,Co协同NHPI催化异丙苯氧化反应可能遵循钴氧自由基在链引发阶段活化NHPI生成PINO自由基,它攫取苄位C-H键上的氢原子生成的碳自由基与分子氧反应进一步生成枯基过氧自由基,枯基过氧自由基再进一步反应生成过氧化氢,实现链增长的自由基反应机理。（2）相转移催化剂促进的异丙苯分子氧氧化制过氧化氢异丙苯由于六氟异丙醇价格昂贵,为了降低反应成本和提高反应活性,通过改变溶剂和在反应体系中加入相转移催化剂的方法以获得高得率的过氧化氢异丙苯。通过比较不同相转移催化剂对NHPI/Co催化的异丙苯分子氧催化氧化性能的影响,表明向异丙苯氧化反应体系中加入适量的相转移催化剂可以提高NHPI的催化活性,产物主要为过氧化氢异丙苯。与十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）,辛烷基苯酚聚氧乙烯醚-10（OP-10）,十二烷基硫酸钠（SDS）,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）相比,双十二烷基二甲基溴化铵（DDAB）对NHPI/Co催化的异丙苯氧化反应具有显著的促进作用。在最优的反应条件下,异丙苯的转化率和目标产物过氧化氢异丙苯的选择性分别可达为99.5%和83.5%。同时,通过催化测试和光学显微镜观察,还探讨了 DDAB在NHPI/Co催化的异丙苯分子氧催化氧化反应中可能的作用机制。在以乙腈为溶剂的异丙苯氧化反应中,显著提高的异丙苯反应活性可能归因于DDAB能够自组装成多层反向囊泡。在反应条件下,囊泡具有微反应器的功能,使得NHPI/Co和异丙苯能够在其中集聚。处于囊泡壁上的DDAB能将Co萃取到有机相中,并且与NHPI形成分子间氢键,使异丙苯与NHPI/Co在膜界面处得到充分的接触和反应,提高了异丙苯的转化率。DDAB明显地提高了在以乙腈为溶剂、NHPI/Co为催化剂的异丙苯氧化反应溶液中PINO的浓度,促进了底物向产物过氧化氢异丙苯的转化。利用自由基自旋捕获剂5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物（DMPO）成功捕获了枯基自由基和枯基过氧自由基并通过EPR检测到。此外,分别用自由基捕获剂2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基（TEMPO）和高分辨质谱（HRMS）捕获并检测到了枯基自由基的存在。在反应溶液中,PINO自由基和枯基自由基的存在,表明NHPI/Co/DDAB催化异丙苯氧化反应可能遵循在六氟异丙醇中NHPI/Co催化的异丙苯氧化相似的反应机理。（3）过渡金属离子对异丙苯分子氧氧化制过氧化氢异丙苯的影响及其固载化将不同均相金属离子（Cu（Ⅱ）,Co（Ⅱ）,Mn（Ⅱ）,Fe（Ⅱ））或其负载型催化剂MOx/SiO2（M=Cu,Co,Mn,Fe）与NHPI用于协同催化异丙苯氧化,并探究了不同金属离子对该反应的影响。结果表明,Cu（Ⅱ）对NHPI催化的异丙苯氧化反应具有最优的协同性。制得的铜氧化物催化剂CuOx/SiO2主要由单斜相的氧化铜（CuO）构成且具有良好的织构性质。其中,CuO呈现高度分散的状态。在优化的实验条件下,异丙苯的转化率和过氧化氢异丙苯的选择性分别高达100%和82.5%,主要的副产物为苯乙酮和2-苯基-2-丙醇。回收催化剂的性能无明显下降,表现出良好的可循环使用性能。优异的催化性能、稳定的可循环使用性能和良好的织构性质预示了制备的CuOx/SiO2具有工业化应用前景。通过EPR和HRMS对均相催化剂和多相催化剂引发的反应液分析,均检测到PINO自由基及枯基自由基的存在。催化测试及表征结果表明负载型铜氧化物催化剂与均相Cu（OAc）2一样能引发异丙苯氧化制过氧化氢异丙苯,而且该反应可能是遵循自由基机理进行的。综上所述,在NHPI/Co催化的异丙苯选择性分子氧氧化反应中,溶剂对该反应具有较大的影响。六氟异丙醇显著地提高了在反应混合物中PINO自由基的浓度,从而提高了异丙苯向过氧化氢异丙苯的转化速率。在均相NHPI/Co催化的的异丙苯分子氧氧化反应中,DDAB能够自组装成多层反向囊泡。在反应条件下生成的囊泡被认为可能具有微反应器的功能,能够让异丙苯与NHPI/Co在反应器中得到集聚。Co能够被DDAB萃取到有机相中,NHPI能够与在囊泡壁上的DDAB形成分子间氢键,使得异丙苯与NHPI/Co在膜界面处得到了充分地接触并反应,从而提高NHPI/Co在异丙苯氧化反应中的催化活性。Cu（Ⅱ）与NHPI在异丙苯液相选择性氧化反应中展现出优异的协同催化性能。铜氧化物催化剂具有良好的织构性质和结构稳定性,同时可以循环套用。多相铜氧化物或均相铜催化剂引发的异丙苯氧化反应可能遵循自由基机理。