一、有机改性二氧化硅固载钯、过渡金属配合物的合成及其在催化Heck偶联反应中的应用（论文文献综述）
王江淋[1]（2021）在《磁性Fe3O4纳米粒子负载的钯及水溶性钯在微波促进下的C-C偶联反应的研究》文中认为过渡金属钯催化的碳-碳偶联反应是有机化学中构建C-C键的重要手段,也是当前有机化学研究的热点问题之一。传统的碳-碳偶联反应需要加入有机膦配体和钯,有机膦对水和空气敏感,通常要求在无水无氧的条件下进行反应,且该过程存在催化剂昂贵不易回收、贵金属在产物不易分离且会造成重金属污染、污染环境等弊端,不符合绿色化学的发展。因此,开发一种可循环使用的高效钯催化剂是有机合成的重要研究方向。在有机合成中,有机溶剂以其良好的溶解性而被大量使用,有毒、有害的有机溶剂不仅对环境产生了危害,同时也对人类的健康构成了威胁,是一种不可持续发展的溶剂。水在自然界储量丰富,它具有廉价易得、无毒、安全性好、对环境友好等优点,是作为绿色环保的一种理想的有机溶剂代替品。本文分为两部分,一部分是设计合成了一种可回收利用的磁性纳米粒子负载的钯催化剂并将其应用于微波促进下的Suzuki偶联反应中,另一部分是将一种水溶性的配体应用于微波加热水中的碳-碳偶联反应中。具体内容如下:1.设计合成了以磁性纳米四氧化三铁为骨架,以席夫碱和钯配合的方式形成的磁性纳米催化剂Pd-SB-MNPs。并对其用扫描电镜、透射电镜、傅里叶变换红外、X-射线衍的方法对其物化性质进行了表征,通过ICP-OES对催化剂的钯含量进行了确定。将该催化剂用于微波促进的Suzuki偶联反应中,用以评价它的催化性能。通过对反应条件的筛选,确定了该催化剂催化下的最佳反应条件:微波功率320W、1,4-二氧六环:水=1:1作为溶剂、磷酸钾作为碱、反应温度80℃、反应时间20分钟。在该最佳反应条件下对反应底物进行了拓展,结果显示该催化剂催化的Suzuki偶联反应受底物电子效应的影响,吸电子取代基的存在反应的活性很高,而供电子基团的存在会降低反应的活性,同时空间位阻对反应的有一定影响,邻位取代比相应的对位取代反应活性较差。该催化剂在外加磁场的作用下,能够从反应体系中被吸出,在洗涤干燥后将其用于催化循环实验,催化剂在循环使用5次后仍然能够保持高的催化活性。同时该反应体系采用微波加热的方式,反应时间很短,反应20分钟获得了92%的收率。2.将一种水溶性Salen,N,N’-双[（5-磺酸基-2-羟基）苄基]缩N,N’-二甲基-1,2-乙二胺（L）作为配体与醋酸钯原位生成水溶性Salen-Pd配合物,用于催化微波促进水中的Heck和Sonogashira偶联反应。通过对反应条件进行了筛选,确定最佳的反应的条件,Heck反应:碳酸钾为碱,四丁基溴化铵为相转移催化剂,反应温度100℃,反应时间8分钟。Sonogashira偶联反应:碳酸钾为碱,四丁基溴化铵为相转移催化剂,反应温度80℃,反应时间为15分钟。在此条件下对溴苯衍生物与乙烯衍生物的Heck偶联反应和溴苯衍生物与乙炔衍生物之间的Sonogashira偶联反应的底物进行了拓展。结果显示,无论是Heck反应,还是Sonogashira偶联反应,都能表现出很好的催化效果,Heck反应在微波下反应8分钟就取得了93%的收率,Sonogashira偶联反应在微波下反应15分钟就能基本反应完全。通过采用水相和有机相分离的方法,能够将反应后的催化剂和产物相互分离。水相继续循环使用了4次,在水相的前3次循环使用中都获得了不错的收率。
张映[2]（2021）在《功能高分子负载Pd催化剂的制备及在C-C偶联反应中的应用研究》文中研究说明在过去的40多年中,人们对Suzuki-Miyaura（S-M）偶联反应及其应用的兴趣与日俱增,尤其在最近十几年中呈指数级增长,这充分说明了其效率和有效性。这种广泛使用的方法为直接形成C-C键提供了一条实用的合成路线,除全合成和制药业外,在聚合物,精细化学品和材料的生产方面也发现了相当多的学术和工业用途。固然传统的均相催化剂的催化效率高,但是,其也存在价格贵,痕量残留,难分离,污染环境等缺点。与其相比,负载型催化剂能够很好的改善这些缺点。近年来,开发新型的绿色环保,稳定高效的负载型催化剂逐渐成为研究的热点。本论文依照“绿色化学”的理念,开发了COF、MOF@COF、生物质蛋壳膜三种功能高分子载体负载的Pd催化剂。并探究了它们在C-C偶联反应催化活性。1、以富氮的三聚氰胺和4,4-氧二苯甲酰氯为原料一步合成了酰胺键连的共价有机骨架OC-MA。然后,采用浸渍法在Pd（OAc）2的乙腈溶液中成功地制备出了Pd@OC-MA催化剂。用ICP-AES,IR,XRD,XPS,SEM等表征手段分别对OC-MA和Pd@OC-MA的结构进行了分析。催化剂Pd@OC-MA可高效和选择性的催化水中的Suzuki-Miyaura偶联反应。特别是对于反应活性较低的氯化芳烃,它也具有中等至优异的转化率。催化剂Pd@OC-MA具有出色的稳定性,可重复使用5次而活性没有减弱。2、通过在氨基功能化的金属有机骨架（NH2-MOF）表面原位生长COF,成功地合成了新型多孔的MOF@COF杂化材料,并以此为载体锚定醋酸钯,获得了MOF@COF-Pd催化剂。MOF@COF-Pd在嘧啶磺酸酯和芳基硼酸参与的C-C偶联反应中展现了良好的催化活性。MOF@COF-Pd还有着优异的可重复使用性,经过5次循环后催化活性降略有降低。3、以生活废弃物蛋壳膜（ESM）作为载体,用简单、绿色的方法合成了一种稳定的负载型钯催化剂ESM-Pd（OAc）2。该ESM-Pd（OAc）2催化剂可在无外加配体的水介质中高效的催化Suzuki偶联反应,得到各种芳基卤化物与芳基硼酸反应的相应产物。催化剂ESM-Pd（OAc）2具有广泛的官能团耐受性且十分稳定,可重复使用至少12次。
李成林[3]（2021）在《功能化碳质纤维固载Pd催化Suzuki反应研究》文中提出Suzuki反应是卤代芳烃与芳基硼酸之间的碳碳偶联反应,影响Suzuki反应的主要因素是催化剂。催化Suzuki反应的催化剂分为两类:一类是均相催化剂,均相催化剂具有高活性和高选择性,但存在产物和催化剂难分离、配体污染产物和环境等缺点。另一类是非均相催化剂,非均相催化剂具有耐高温、易分离回收等优点,因此是目前Suzuki反应研究的热点。非均相催化剂的活性相一般为贵金属（多为Pd）,载体包括二氧化硅、氧化铝、MOF、天然高分子材料、活性炭和新型碳材料等。碳质纤维具有耐高温、耐强酸强碱、密度小、易制备、易改性等优点,并且在其结构中含有大量的碳碳双键,经过氧化处理可产生大量的含氧基团,这些含氧基团可以连接Pd等金属活性中心,因此,碳质纤维是理想的Suzuki反应催化剂载体。论文中以铜粉为催化剂、乙炔为原料制备了碳质纤维（CF）。采用液相氧化法氧化碳质纤维,并用氧化后的碳质纤维作为载体固载Pd制备Pd/CF催化剂。通过傅里叶红外光谱、氮气物理吸附、电感耦合等离子体发射光谱和场发射扫描电镜等表征手段对碳质纤维及Pd/CF催化剂进行表征,并考察Pd/CF在溴苯和苯硼酸Suzuki反应中的催化性能。首先,采用硫酸、硝酸和过氧化氢对碳质纤维进行氧化处理,比较三种液相氧化剂对碳质纤维负载Pd催化剂的活性和稳定性的影响。三种氧化剂中硝酸氧化处理的碳质纤维负载Pd催化剂具有较好的催化活性和稳定性。故以硝酸为氧化剂,考察了氧化剂浓度、氧化温度和氧化时间对所制备催化剂的影响。研究结果表明,在所考察的范围内碳质纤维的最优氧化条件为16 mol/L硝酸在60℃下氧化8 h。在此氧化条件下得到的Pd/CF-N催化剂可以重复使用五次仍保持较高的活性。其次,研究了碳质纤维合成条件对Pd/CF-N催化性能的影响,考察了Cu的粒度、Cu的氧化时间、升温速率以及合成温度对碳质纤维负载的Pd催化剂性能的影响。研究结果表明,在所考察的范围内碳质纤维的最佳合成条件为120-60目铜粉、铜粉氧化时间为30 min、升温速率为36℃/min和合成温度为275℃。在此条件下合成的碳质纤维制备的Pd/CF-N催化剂溴苯转化率为96.8%,联苯的收率为96.8%。该催化剂重复使用8次,溴苯转化率为91.5%,联苯的收率为90.8%。最后,采用水合肼作为还原剂,将硝酸氧化处理的碳质纤维进行还原处理,将碳质纤维上的硝基还原为氨基,在此基础上负载Pd,得到Pd/NH2-CF催化剂,并考察Pd/NH2-CF的催化性能。实验结果表明,催化剂使用三次后,溴苯的转化率从92.8%降到83.4%,联苯的收率从92.8%降到76.0%。可能的原因是水合肼在还原硝基的同时,将氧化碳质纤维的连接位点羧基也还原了,导致连接Pd的能力降低。为考察催化剂在Suzuki反应中的适用性,论文考察了Pd/NH2-CF催化剂在不同取代基（甲氧基、氯、甲基、甲酰基、氰基、溴基）苯硼酸和溴苯反应中的催化活性。实验结果表明,苯硼酸取代基为给电子基团（甲氧基和甲基）时,Pd/NH2-CF催化剂活性较高。间位取代基为甲基时,产物产率达到99.9%。
刘枫[4]（2021）在《固载钌配合物光催化剂的制备及催化性能研究》文中提出过渡金属配合物可以在光诱导下催化有机合成,这类在光诱导下起催化作用的物质称为光催化剂。这些可以在光诱导下催化有机合成的金属配合物主要有钌、铱等贵金属的配合物,目前该类催化剂主要是用于均相催化反应体系。由于均相反应的催化剂难以回收再利用,因此本文拟将钌配合物固载到载体上,对其制备过程及催化性能进行研究,具体内容如下:1.固载钌配合物光催化剂的制备及表征以有机高分子树脂作为载体,使用甲胺、乙胺、二甲胺和苯胺为预处理试剂,将光催化剂三联吡啶氯化钌六水合物固定到载体上,制得了固载钌配合物光催化剂,并根据物料物性、反应特性对制备固载钌配合物光催化剂的过程进行了分析,构建了固载钌配合物光催化剂的工艺流程:经消去反应、固液分离、干燥后得到预处理的载体;经消去反应、固液分离、干燥即可得到固载钌配合物光催化剂。通过元素分析、红外透过光谱、原子吸收光谱、透射电镜和比表面积对制得的固载钌配合物光催化剂的结构、形貌和比表面积进行分析。结果表明:该催化剂已经固载到了不同预处理方式的载体上,其中甲胺预处理的载体固载的钌最多,为2.148 mg/gcatalyst;二甲胺预处理的载体固载的钌最少,为0.171 mg/gcatalyst。2.以不同联苯炔烃为原料光催化制备苯偶酰以合成苯偶酰的反应为研究对象,反应原料为联苯炔烃、4-氯苯硫酚和氧气,将上述的几种固载钌配合物光催化剂作为催化剂,研究了不同催化剂下反应的收率。结果表明:甲胺预处理制得的催化剂性能最为优秀,收率为51%,其次是苯胺预处理的钌配合物光催化剂,收率为35%;而乙胺和二甲胺预处理的钌配合物光催化剂则无法催化反应进行,甲胺预处理的固载钌配合物光催化剂在不同联苯炔烃氧化制备苯偶酰的反应中均具有催化作用,收率最高为80%。3.固载钌配合物光催化制备联苯甲酰过程研究以合成联苯甲酰的反应为研究对象,反应原料为二苯基乙炔、4-氯苯硫酚和氧气,将上述过程得到的最优固载催化剂作为催化剂。对反应时间、催化剂用量、还原剂用量和催化剂循环次数对收率的影响进行探讨。结果表明:随着反应时间、催化剂用量、对氯苯硫酚用量的增加,收率逐步增加并最终趋于稳定,在0.2 mmol二苯基乙炔、0.1 g催化剂、0.4mmol 4-氯苯硫酚,室温,空气条件下在5 W蓝灯照射下反应8 h,收率最高可达53%;催化剂循环次数对收率无明显影响,达到了回收循环使用的目的。4.固载钌配合物光催化制备N-乙酰基-1,2-二芳基乙胺过程研究以合成N-乙酰基-1,2-二芳基乙胺的反应为研究对象,反应原料为对硝基重氮苯四氟硼酸盐、4-氯苯乙烯、水和乙腈,催化剂为固载钌配合物光催化剂。进一步探讨该催化剂的可应用性;对反应时间、催化剂用量、反应物配比和催化剂循环次数对收率的影响进行探讨。结果表明:催化剂在N-乙酰基-1,2-二芳基乙胺的合成中具有可应用性;随着反应时间、催化剂用量、还原剂用量的增加,收率逐步增加并最终趋于稳定,在0.2 mmol对硝基重氮苯四氟硼酸盐、0.4 mmol 4-氯苯乙烯、0.2 mmol H2O、0.09g催化剂、0.8 mL乙腈同时作为反应物和溶剂,室温下在5 W蓝灯照射下反应5 h,收率最高可达54%;催化剂循环次数对收率无明显影响。
陈鑫[5]（2021）在《载铜纤维素催化剂的制备及催化胺化反应合成生物碱的研究》文中研究说明实现胺化反应在合成中是一项决定性工作,因为C-N键这种结构单元在具有生物活性的分子中无处不在。通常,构建C-N键的反应是使用贵金属催化剂进行的。然而,较高的价格,以及这些金属的毒性较大促使人们寻找替代物,尤其是基于非贵金属的催化剂。除铁、锰、钴和镍外,金属铜具有更经济、毒性更小、含量更丰富的优点,利于催化使用。铜催化的胺化反应可用于合成新型的含N杂环化合物,像一些由于具有抗肿瘤、抗疟疾、抗氧化等许多生理活性的生物碱,如吲哚类和咔唑醌类衍生物,这些化合物在人类健康保护和疾病治疗方面发挥着重要作用,受到研究者的高度重视。可再生资源纤维素作为生物基聚合物中最有潜力的原料,其结构主要由平行链的晶体阵列组成,而且具有超分子有序域,表面可被其它官能团（如卤素,氰基,胺基,酯基,羧基等）修饰,因此科研人员可将其用作催化剂载体的功能材料。以经济性和高效性为出发点,纤维素及其衍生物负载廉价铜粒子不仅能有效地参与各种类型的有机转化（如C-X键的构建、环加成、氧化、还原、光催化降解、电催化等）,而且循环使用寿命高,解决了均相催化剂的诸多弊端,实现了生物质材料参与的绿色化学反应。。本文以纤维素及其衍生物为基础,构建铜粒子催化体系,催化胺化反应合成吲哚类生物碱和咔唑醌类生物碱,实现了含N杂环化合物的高效转化。本文不仅包含对新型非均相负载型铜催化剂的制备表征,还提出了合成吲哚、咔唑醌等生物碱合成路线的机理路径,扩大了底物的应用范围,比较了催化剂的均相反应和异相反应效率。与当今科学界“原子经济性”与“步骤经济性”的主题相一致,提倡绿色化学合成,对于高效的能源利用、减少环境污染具有重要意义。本论文的具体工作如下:1.纤维素衍生物（Cell-OPPh2）负载铜催化剂的设计与制备:以粉状微晶纤维素为初始材料,将化合物二苯基氯化膦（Ph2PCl）滴加到纤维素的吡啶溶液中进行改性处理,得到白色固体Cell-OPPh2功能化纤维素,再与无水醋酸铜颗粒进行固载,成功地构建了纤维素铜催化体系。采用XRD,FT-IR,TG,SEM,TEM,XPS和ICP-AES对这种新型的纤维素Cu催化配合物进行了系统的表征,结果表明改性后的纤维素已经成功地负载铜粒子,其中铜元素主要是以二价的形式存在,而且相较于Cell-OPPh2裂解温度有所上升,可达到245℃;最后,分析样品ICP-MS计算并得出纤维素型铜催化剂的铜元素含量4.76%。同时考察了在此催化剂的参与下,一些经典的铜催化胺化反应（Chan-lam反应,Ullmann反应）的反应效率,以及催化剂的使用活性。首先,对其中的Cu/Cell-OPPh2催化剂在Chan-Lam偶联反应中进行了试验,不仅收率高（96%）,而且易于回收,重复使用了八次,其催化活性受到的影响较小,证明其稳定性较好。同时,Ullmann偶联反应也以93%的优异收率得到产物1-苯基咪唑,可循环使用六个周期。2.纤维素衍生物（Cell-OPPh2）负载铜催化合成吲哚类生物碱。本文以芳香硼酸和烯胺为原料,通过纤维素型铜催化试验分子间串联Chan-Lam偶联反应与分子内脱氢C-C偶联反应,以“一锅”的方法实现吲哚类衍生物的合成。采用（Z）-3-苯基-3-氨基丙烯酸乙酯作为底物,通过和苯硼酸进行一系列条件控制变量,确定了该方法的优化反应条件为:在100℃的DMF中,在纤维素铜催化剂/三叔丁基膦四氟硼酸盐存在下,以肉豆蔻酸为添加剂,KMnO4为氧化剂,KHCO3为碱,先进行初始的Chan-Lam芳基化反应24 h,得到酯（Z）-3-芳基氨基丙烯酸酯中间体。这些芳基化的中间体并不需要提纯出来,而可以在130℃的混合溶剂（DMF/DMSO=2:1）中继续反应进行分子内氧化交叉脱氢偶联过程,得到C3官能化的多取代吲哚衍生物,实现“一锅法”。通过对催化剂活性和普适性的考察,Cell-OPPh2-Cu催化剂可循环使用6个周期,并成功以40%～60%的产率实现了 25种多取代吲哚衍生物的合成。该法具有方法新颖、创新性强、区域选择性高、催化剂可循环再用等特点,不仅节省了生产成本,而且在有机合成和生物材料的研究领域都有潜在的应用价值。3.纤维素衍生物（Cell-OPPh2）负载铜催化合成咔唑醌类生物碱。本文通过纤维素型铜催化苯并咔唑二酮底物的C-N键形成,开发了一种新的一锅法,用于多种咔唑醌衍生物的合成。整个过程是铜催化的分子内氧化胺化过程,在绿色氧化剂O2的条件下,有助于反应的发生,无疑为该方法增加了亮点。同时,本文将纤维素型Cu催化剂与传统均相催化剂进行了筛选及对比,可使反应的产率提升至74%。最后在优化的条件下,考察了底物的适用范围,研究结果表明,该方法拥有良好的普遍适用性,共合成32种咔唑醌衍生物,最高产率可达93%,且具有广泛的底物范围和医药特性,并可用于新药骨架的合成研究。
赵小瑞[6]（2020）在《Pd@介孔碳催化剂的设计合成及催化杂环化合物C–H键功能化研究》文中指出通过C–H键活化实现杂环分子的官能化是合成高附加值杂环化合物的重要途径之一。但是,由于惰性C–H键的键解离能（BDE）高,杂环化合物中C–H键化学环境相似,杂原子和芳香共轭体系容易与金属催化剂发生强吸附,导致传统合成过程中面临反应条件苛刻、均相催化剂与产物难以分离、贵金属难以回收、目标产物选择性难以控制、多相金属活性中心容易流失或者中毒、产物易被重金属污染等一系列环境与催化问题。环境催化的核心问题是避免使用和产生有毒、有害的物质,利用催化原理从源头上消除污染。因此,本文设计合成了多种介孔碳负载的Pd纳米催化剂,在温和绿色的条件下,成功实现吡咯、呋喃、噻吩、喹啉等杂环化合物高效C–H键功能化反应。此外,探究了介孔碳负载Pd纳米催化剂的结构及表面性质与催化剂的活性及稳定性方面的构-效关系,提出了多相Pd表面催化C–H键活化的新机制,为今后多相催化剂的制备合成以及绿色合成反应的设计优化等提供了新思路。全文共分为七章。第一章为前言和研究背景,主要从绿色合成的角度介绍了杂环化合物C–H键功能化和介孔碳负载金属催化剂的研究与应用现状。第二章为实验部分,简单介绍了实验所涉及的试剂规格、仪器设备型号、催化剂制备与表征方法、反应的处理与分析方法以及DFT计算方法等。第三章,针对五元杂环化合物sp2 C–H键芳基化反应一步仅能获得单芳基产物的难题,开发了一种介孔碳负载的C,N共修饰Pd间隙固溶体催化剂（C,N-Pd/OMC）。C和N的修饰提高了Pd的d电荷密度（Pd位点上d电子得失数）,调控了五元杂环在Pd表面的吸附构型,降低了强吸附质的吸附能,通过多位点吸附活化,在无需任何碱、配体和相转移剂的条件下,实现了温和水相条件下五元杂环化合物的C–H键直接双芳基化反应,TOF值高达107 h-1,选择性接近100%,催化剂使用7次后未见明显Pd流失、团聚及失活现象。第四章,针对8-甲基喹啉sp3 C–H键官能化反应,设计合成了氮掺杂介孔碳-二氧化钛复合材料负载的Pd纳米催化剂（Pd/N-Ti O2/C）。利用Pd-N配位作用及Pd-Ti O2界面相互作用显着调控了Pd电子结构,提高了催化剂的催化活性。Pd/N-Ti O2/C催化8-甲基喹啉sp3 C–H键甲氧基化反应,TOF值可达96 h-1,选择性接近100%,反应经历甲氧基自由基机理。催化剂使用7次未见明显Pd流失、团聚及失活现象。第五章,采用原位碳热还原法,以3-氨基丙基三甲氧基硅烷作为氮源,H2Pd Cl4为金属Pd源,一步直接合成了氨基修饰介孔碳-氧化硅复合材料负载的C,N共修饰Pd纳米催化剂（C,Nx-Pd/OMC,x为含氮量）。通过控制正硅酸四乙酯和3-氨基丙基三甲氧基硅烷的比例,可以调控催化剂中的含氮量,有效提高催化剂中的N含量,实现了高效、高选择性8-甲基喹啉sp3C-H键功能化反应。C,N-共修饰显着提高了金属催化剂的稳定性,催化剂连续循环使用6次,未见活性明显下降。第六章,针对Suzuki-Miyaura偶联反应中,传统负载型催化剂流失导致的催化剂失活、产物被金属污染等问题,利用不同氨基修饰方法设计合成了3种具有不同金属-载体相互作用的催化剂。具有强Pd-N相互作用的Pd/c N-OMC催化剂,在溴苯和苯硼酸的Suzuki-Miyaura反应中具有非常高的活性与稳定性,经过6次催化循环,未观察到明显的金属流失、再沉积和团聚现象。相反,Pd-N相互作用较弱的Pd/g N-OMC和Pd/OMC发生不同程度的Pd流失、再沉积及团聚失活现象。该研究有望使精细化学品和药品的生产制造过程更具安全性与可持续性。第七章,对全文进行了概括性总结。
李伦[7]（2020）在《氧化石墨烯固载有序噻吩亚胺环钯自组装膜的制备及催化Suzuki偶联反应》文中研究表明本文主要研究内容是设计合成了氧化石墨烯固载有序噻吩亚胺环钯自组装膜催化剂并应用催化碳-碳偶联反应。首先,选用氧化石墨烯作为催化剂载体,通过自组装技术,氨基硅烷对氧化石墨烯表面进行化学修饰,在氧化石墨烯表面产生大量氨基,将此与2-噻吩甲醛进行缩合反应,形成希夫碱噻吩单分子薄膜,然后与氯化钯锂配位,得到噻吩环钯亚胺催化分子薄膜。利用XRD、拉曼光谱对制备过程进行了表征,分析表明在每步的自组装过程中氧化石墨烯的结构几乎没有变化;同时采用扫描电镜、透射电镜观察了制备催化剂的各个步骤的微观形貌变化,结果显示各步自组装过程中的形貌没有较大变化,说明修饰过程能够顺利进行,EDS结果证明催化剂表面含有S、Pd等元素;进一步使用傅立叶红外光谱对催化剂合成各个阶段的官能团变化进行了研究,其中氨基、席夫碱等官能团的出现说明自组装过程可以顺利进行;利用XPS对合成的催化剂各种元素及其价态进行分析,进一步证明金属钯以二价形式存在,并利用ICP-AES分析了催化剂上固载的金属钯含量。综合以上各项表征和分析,表明成功制备了氧化石墨烯固载有序噻吩亚胺环钯自组装膜催化剂。以Suzuki偶联反应为模板反应,研究了催化剂对模板反应的催化性质。使用高效液相色谱对催化反应的产率进行了分析,探究了选用的高效液相色谱的几种常用的分析方法对催化反应产率分析的优缺点,筛选并优化了催化反应条件,对比了此催化剂的结构对于其催化性能的影响,并与其它相关催化剂进行对比,同时对催化反应的底物进行了适用性的扩展,探究了催化剂的循环使用能力。结果表明:在优化条件下,催化剂具有较好的催化活性和底物适用性,催化剂可循环使用5次。对催化剂的催化机理进行了初步研究。热过滤实验证明催化剂在催化反应过程中没有浸出现象,中毒实验证明了催化反应是在催化剂表面进行;在线红外对催化过程动力学研究证明动力学曲线呈现典型的异相催化反应特征,综合以上实验结果,证明该催化反应是异相催化反应。同时利用SEM、TEM、XRD、Raman等对催化剂在催化过程的变化进行了研究并推导可能的催化机理。
赵丽源[8]（2020）在《纳米炭的功能化及其多相催化应用》文中指出纳米炭具有孔结构可控、耐酸/碱腐蚀及良好导热、导电等性质,被广泛应用于催化领域。基于炭材料表面碳原子共价成键的多样性及π电子共轭结构,纳米炭可通过共价键接枝、杂原子掺杂及非共价键作用将活性组分引入炭基体,从而实现纳米炭基催化剂的制备。针对特定的催化反应体系,纳米炭基催化剂的设计制备需考虑纳米炭的表面化学性质、孔结构及活性组分与炭基体的作用方式等因素,以保证催化剂在实际应用中呈现高的活性、选择性及良好的稳定性。本论文从纳米炭的功能化出发,针对特定催化反应的需求,分别制备了纳米炭共价键接枝、杂原子掺杂及非共价键复合催化剂,并评价了催化剂性能。主要内容如下:（1）纳米炭表面的共价接枝可用于手性分子催化剂的多相固载。以多孔纳米炭片为载体,通过重氮自由基加成策略结合“点击”化学及自由基聚合反应实现了金鸡纳碱类均相催化剂（奎尼定-脲、奎宁-方酰胺）的多相化应用。通过靛红亚胺、吡唑啉酮的不对称傅-克加成反应评价固载催化剂性能,结果表明催化剂奎宁环的乙烯基为最佳接枝位点,以此得到的多孔纳米炭片固载奎宁-方酰胺催化剂呈现“类均相”催化性能,反应产率及对映选择性分别达到94%及99%以上。固载催化剂具有良好的稳定性,通过5次循环实验后,产率及对映选择性依然保持在90%及98%的水平。本工作首次实现以纳米炭为载体的奎宁-方酰胺催化剂多相化,由于多孔纳米炭表面的相对化学惰性及其对有机底物的亲和性,其固载奎宁-方酰胺催化剂的性能优于二氧化硅及活性炭为载体的固载催化剂。（2）纳米炭的杂原子掺杂是另一种以共价键方式将活性位点引入炭基体的途径。基于原位掺杂理念,通过固相机械球磨及高温炭化,将谷氨酸（Glu）及硼酸（H3BO3）直接转化制备B、N共掺杂的多孔纳米炭。机械球磨促进Glu和H3BO3的充分接触,并增强了二者的相互作用,从而有利于B、N均匀分散于炭骨架中。最终纳米炭的B、N含量可分别达到7at.%和10 at.%的水平。H3BO3除了作为硼源,还具有自模板造孔作用,增加H3BO3/Glu的摩尔比,纳米炭的孔结构由微孔向介孔转变,比表面积高达940 m2/g。以CO2、环氧烷烃的环加成反应评价B、N共掺杂纳米炭的催化性能,结果表明其活性优于N掺杂炭及N掺杂炭/B4C混合催化剂,较优的活性归因于纳米炭中B、N位点的协同作用。B-N结构与催化活性的关联表明BN3是纳米炭中活化反应底物的关键活性物种。（3）纳米炭的非共价键修饰是一种相对简单的纳米炭功能化途径。通过浸渍法将金属卟啉分子与科琴黑导电炭进行非共价键复合,二者之间的π-π相互作用确保了电催化反应中高效的电子传输,明确的活性组分则有利于电催化性能的评价分析。以电催化CO2还原反应评价金属卟啉/科琴黑催化剂的性能。与铁卟啉及镍卟啉/科琴黑催化剂相比,钴卟啉/科琴黑催化剂呈现较优的CO2还原活性,CO法拉第效率达到92%（η=0.486V）,其性能优于钴卟啉的均相催化体系。基于金属卟啉分子结构多样性,合成了氨基取代的钴卟啉,其对应的复合催化剂具有更高的活性及稳定性。炭载体孔结构对CO2还原性能影响的研究结果表明,高的比表面积及开放的孔道有利于分散钴卟啉分子,从而呈现更高的活性位利用率。钴卟啉与科琴黑作用方式的不同也会影响CO2的还原性能,非共价键作用得到的催化剂比共价键接枝催化剂呈现更高的CO法拉第效率及电流密度,这种弱的化学作用保留了炭载体原有的导电网络,从而使炭载体向活性位进行有效的电子传输。恒电位测试了单氨基取代钴卟啉分子不同负载量的CO2还原性能,结果表明Co含量为0.04%时TOFCo达到1841h-1,在更高电位（-0.896V）下,其TOFCo甚至达到4990 h-1。
姚文龙[9]（2020）在《两种负载型催化剂的制备及其在水相中高效催化C-C键偶联反应研究》文中研究说明C-C键偶联反应在有机反应中应用非常广泛,它能够通过简单的反应将分子变为复杂的化合物,而过渡金属催化的C-C键偶联反应被大量应用于复杂化合物的合成。可见光作为一种清洁能源,其诱导催化的氧化还原反应策略广泛应用于有机小分子的合成,并且成功构建C-C键反应。随着对绿色化学的要求,如何寻找高效清洁的绿色催化合成策略则成为至关重要的问题,我们的解决方法是将催化剂负载到新型的材料上实现催化剂的回收利用。本论文开发了两种负载催化剂都能实现水相中催化C-C键偶联反应,第一种是以疏水性聚二甲基硅氧烷（PDMS）海绵材料作为载体,利用表面修饰技术改性,再经过化学键的配位作用与乙酸钯结合,最后在柠檬酸钠的作用下还原成钯纳米颗粒。通过对海绵钯材料的SEM和EDS定性分析,可以证明成功负载钯纳米颗粒到海绵材料上,经过ICP定量分析得到催化剂的负载量。在催化性能方面,钯海绵催化剂在水相中进行Suzuki-Miyaura反应和氢化还原反应取得很高的收率并且适用底物广泛,通过易于构建的连续流动反应器,PDMS钯海绵促进反应可以成功扩大规模。第二种催化剂是由阴离子型染料玫瑰红（RB）可见光催化剂,Fe3O4纳米颗粒,带正电荷铝镁水滑石（LDH）通过自组装形成的有机无机复合材料,通过材料的表征和反应产物的分析,这种有机无机复合材料催化性能丝毫不弱于游离的玫瑰红可见光催化剂,并且这种光催化剂不仅在绿光条件下在水相中可以催化CDC反应,而且因为具有磁性所以在回收利用方面更为简单快捷。这两种催化剂都具有以下优点:1.分离纯化更加方便,不必使用到传统的离心或过滤操作,循环使用多次并不会显着降低其催化效率;2.催化剂的制备简单直接,便于大规模推广;3.反应条件温和,所用溶剂（乙醇和水）绿色。总之,本论文介绍了两种有效催化C-C键偶联反应的催化剂,利用表面改性技术对PDMS海绵进行修饰,可以成功负载钯纳米颗粒。以及以离子键形式将玫瑰红染料负载到LDH上,可以在可见光激发下在绿色溶剂中催化CDC反应。所以PDMS海绵材料和带正电荷的铝镁水滑石（LDH）都可用作载体以负载各种催化剂在水相反应,具有良好的应用前景。
刘玉飞[10]（2020）在《石墨烯负载Pd-Au合金催化剂及其在C-C键偶联反应中的应用》文中进行了进一步梳理在过去的几十年,均相催化剂因其具有优良的催化活性、反应选择性、较少副反应,在化学中应用十分广泛,但均相催化剂存在难以从反应体系中分离,不易回收且催化剂难以实现循环利用,对环境造成较大威胁。为了解决均相催化剂对环境所造成的污染问题,化学工作者提出了负载型催化体系,制备出多相催化剂以减少此类问题。因此多相催化剂慢慢地被科学家所发现。多相催化剂与反应底物易分离,且具有回收循环再使用等众多优点,所以,将均相催化剂负载于各种载体上而制得的多相催化剂,可有效提高催化剂的稳定性、催化活性及降低科研成本。因此,多相催化剂逐渐的受到化学界的广泛关注。在经典的纳米过渡金属催化的碳-碳键交叉偶联反应中,我们课题组不断地去探索新的高效催化剂,优化反应条件,使偶联反应达到所预想的效果。本论文以绿色化学为出发点,围绕金属催化碳碳键偶联反应开展相关工作,共分为三部分:1)使用廉价、易得、无毒、疏水、分散性良好、孔隙小的二维碳纳米材料作为载体,制备了一种新型石墨烯负载Pd、Au合金催化剂,通过XRD、TEM、元素分析、ICP-AES等测试对催化剂进行表征,最终确定以4-甲氨基吡啶作为配体,通过混合搅拌及金属和配体络合的形式成功的将过渡金属Pd、Au负载在石墨烯表面,通过ICP测得石墨烯负载钯、金的负载量,最终结果为Pd的负载量Pd为0.0157 mmol/g,Au为0.001 mmol/g。2)探索石墨烯负载Pd、Au合金催化剂对Heck反应、Suzuki反应、Sonogashira反应等碳-碳键偶联反应的催化性能的研究。通过对反应体系的优化,当Graphene-Pd-Au的用量为3 mol-100 mol ppm级,在不同的反应条件下,对于Heck reaction、Suzuki reaction、Sonogashira reaction等反应进行相应底物的扩展,最终得到的收率在80%-97%。在对反应进行底物扩展时,由于我们所使用的催化剂用量非常低,从而降低了反应的成本,也解决了产物中的重金属残留问题。3)石墨烯作为载体,因其可以提供良好的微环境,我们猜测以石墨烯为载体极大可能会极大的促进有机转化,从而使其具有更高的催化活性和选择性。总之,通过对石墨烯材料表面进行修饰改造,修饰后石墨烯通过金属离子和配体络合的作用,成功开发了一种新型、简单、高效的石墨烯负载合金催化剂,对碳-碳交叉偶联反应显示出极高的催化活性。该催化剂对以上三种碳-碳键偶联反应催化结果表明,石墨烯作为载体负载过渡金属催化剂具有非常好的应用前景。
二、有机改性二氧化硅固载钯、过渡金属配合物的合成及其在催化Heck偶联反应中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有机改性二氧化硅固载钯、过渡金属配合物的合成及其在催化Heck偶联反应中的应用（论文提纲范文）
（1）磁性Fe3O4纳米粒子负载的钯及水溶性钯在微波促进下的C-C偶联反应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 均相催化的碳-碳偶联反应 |
| 1.2.1 有机膦类配体催化的碳-碳偶联反应 |
| 1.2.2 非膦配体催化的的碳-碳偶联反应 |
| 1.3 绿色介质中的碳-碳偶联反应 |
| 1.3.1 离子液体 |
| 1.3.2 超临界二氧化碳 |
| 1.3.3 水相中的C-C偶联反应 |
| 1.4 纳米材料负载的钯催化的碳-碳偶联反应 |
| 1.4.1 固相负载的催化剂 |
| 1.4.2 磁性纳米催化剂 |
| 1.5 微波有机化学合成 |
| 1.6 本课题的提出与意义 |
| 1.6.1 研究背景 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 本论文的创新点 |
| 第二章 磁性Fe_3O_4纳米粒子负载的钯催化剂的制备及其催化的Suzuki偶联反应 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 催化剂Pd-SB-MNPs的制备 |
| 2.2.4 Pd-SB-MNPs催化的Suzuki偶联反应 |
| 2.3 催化剂Pd-SB-MNPs的表征结果分析 |
| 2.3.1 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.3.2 X-射线衍射仪 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜和透射电子显微镜 |
| 2.3.4 电感耦合等离子体发射光谱仪 |
| 2.4 Pd-SB-MNPs催化的Suzuki偶联反应 |
| 2.4.1 Suzuki偶联反应条件优化 |
| 2.4.2 底物拓展 |
| 2.4.3 催化剂的循环使用 |
| 2.4.4 负载物无钯的催化实验 |
| 2.4.5 常规加热 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 原位生成的水溶性Salen-Pd配合物在微波促进下催化水中的C-C偶联反应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 水溶性Salen配体的合成 |
| 3.2.4 微波促进水中的Heck反应 |
| 3.2.5 微波促进水中Sonogashira的偶联反应 |
| 3.3 水溶性Salen类似物与钯原位生成的配合物的催化性能 |
| 3.3.1 微波促进水溶性Salen-Pd催化的Heck反应 |
| 3.3.2 微波促进水溶性Salen-Pd催化的Sonogashira偶联反应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（2）功能高分子负载Pd催化剂的制备及在C-C偶联反应中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 负载型催化体系催化的C-C偶联反应 |
| 1.2.1 以无机材料为载体的负载型催化剂 |
| 1.2.2 以有机高分子为载体的负载型催化剂 |
| 1.2.3 以离子液体为载体的负载型催化剂 |
| 1.3 选题意义 |
| 第2章 共价有机骨架负载Pd催化剂对Suzuki-Miyaura偶联反应的催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要的药品 |
| 2.2.2 主要的仪器 |
| 2.2.3 催化剂Pd@OC-MA的制备 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂Pd@OC-MA的表征 |
| 2.3.2 Pd@OC-MA催化的Suzuki-Miyaura偶联反应 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 MOF@COF杂化材料负载Pd催化剂对C-C偶联反应的催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要的药品 |
| 3.2.2 主要的仪器 |
| 3.2.3 催化剂MOF@COF-Pd的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 MOF@COF和 MOF@COF-Pd的表征 |
| 3.3.2 MOF@COF-Pd催化的Suzuki偶联反应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 生物质蛋壳膜负载Pd催化剂对Suzuki偶联反应的催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 部分主要的试剂 |
| 4.2.2 主要的仪器 |
| 4.2.3 催化剂ESM-Pd(OAc)_2的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂ESM-Pd(OAc)_2的表征 |
| 4.3.2 ESM-Pd(OAc)_2催化的C-C偶联反应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 硕士期间的科研成果 |
| 附录一 (化合物的核磁数据和图谱) |
| 附录二 (部分化合物NMR图谱) |
| 致谢 |
（3）功能化碳质纤维固载Pd催化Suzuki反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 碳材料简介 |
| 1.1.1 碳纳米管 |
| 1.1.2 石墨烯 |
| 1.1.3 碳球 |
| 1.1.4 碳纤维 |
| 1.2 碳质纤维的制备及其特点 |
| 1.3 碳材料的功能化方法 |
| 1.3.1 碳材料的氧化 |
| 1.3.2 碳材料的胺化与巯化 |
| 1.3.3 碳材料的硅烷化 |
| 1.3.4 碳材料接枝聚合物 |
| 1.3.5 碳材料的其它功能化方法 |
| 1.4 Suzuki偶联反应 |
| 1.4.1 Suzuki反应研究进展 |
| 1.5 论文选题 |
| 2 碳质纤维氧化改性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验气体与试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 催化剂制备和性能评价 |
| 2.3 分析测试及表征 |
| 2.3.1 场发射扫描电镜表征(FESEM) |
| 2.3.2 傅里叶红外表征(FT-IR) |
| 2.3.3 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP) |
| 2.3.4 氮气物理吸附 |
| 2.3.5 透射电镜(TEM) |
| 2.4 实验结果与讨论 |
| 2.4.1 碳质纤维的表征 |
| 2.4.2 氧化剂种类筛选 |
| 2.4.3 硝酸氧化条件考察 |
| 2.4.4 Pd/CF-N稳定性 |
| 2.4.5 Suzuki反应条件考察 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 碳质纤维合成条件的考察 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 碳质纤维合成条件的影响 |
| 3.3.2 Pd/CF-N的稳定性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 胺化碳质纤维及Pd/NH_2-CF催化剂制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料、试剂及表征 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 Pd/NH_2-CF的表征 |
| 4.3.2 Suzuki反应条件考察 |
| 4.3.3 Suzuki反应底物拓展 |
| 4.3.4 Pd/NH_2-CF的稳定性 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）固载钌配合物光催化剂的制备及催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 可见光诱导的光催化研究进展 |
| 1.2 过渡金属配合物与载体间的结合方式 |
| 1.3 固载过渡金属光催化剂的常用载体 |
| 1.3.1 碳素基载体 |
| 1.3.2 二氧化硅载体 |
| 1.3.3 有机高分子载体 |
| 1.3.4 其他载体 |
| 1.4 固载过渡金属光催化剂的方法 |
| 1.4.1 嫁接法 |
| 1.4.2 共聚法 |
| 1.4.3 包封法 |
| 1.4.4 离子交换法 |
| 1.4.5 其他方法 |
| 1.5 本文的主要研究内容和意义 |
| 第二章 固载钌配合物光催化剂的制备及表征 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.1.3 催化剂的制备及表征方法 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 催化剂制备工艺流程的构建 |
| 2.2.2 催化剂结构的表征 |
| 2.2.3 催化剂形貌的表征 |
| 2.2.4 催化剂比表面积的表征 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 以不同联苯炔烃为原料光催化制备苯偶酰过程研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验仪器 |
| 3.1.2 实验药品 |
| 3.1.3 光催化制备苯偶酰 |
| 3.1.4 产物结构的表征 |
| 3.1.5 收率的计算 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 反应原料联苯炔烃的制备 |
| 3.2.2 预处理方法对苯偶酰收率的影响 |
| 3.2.3 不同联苯炔烃结构对苯偶酰收率的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 固载钌配合物光催化制备联苯甲酰过程研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验仪器 |
| 4.1.2 实验药品 |
| 4.1.3 产物结构的表征 |
| 4.1.4 收率的计算 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 反应时间对收率的影响 |
| 4.2.2 催化剂用量对收率的影响 |
| 4.2.3 还原剂用量对收率的影响 |
| 4.2.4 不同循环次数下的收率 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 固载钌配合物光催化制备N-乙酰基-1,2-二芳基乙胺过程研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 实验仪器 |
| 5.1.2 实验药品 |
| 5.1.3 光催化制备N-乙酰基-1,2-二芳基乙胺 |
| 5.1.4 产物结构的表征 |
| 5.1.5 收率的计算 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 反应时间对收率的影响 |
| 5.2.2 催化剂用量对收率的影响 |
| 5.2.3 反应物配比对收率的影响 |
| 5.2.4 不同循环次数下的收率 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）载铜纤维素催化剂的制备及催化胺化反应合成生物碱的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 铜催化胺化反应的介绍和发展趋势 |
| 1.1.1 铜催化Chan-Lam胺化反应 |
| 1.1.2 铜催化氧化胺化反应 |
| 1.1.3 铜催化Ullimann胺化反应 |
| 1.1.4 铜催化胺化反应合成咔唑和吲哚类生物碱 |
| 1.2 纤维素及其衍生物负载Cu的催化应用 |
| 1.2.1 纤维素及其衍生物负载铜催化构建C-N键 |
| 1.2.2 纤维素及其衍生物负载铜催化的其他反应类型 |
| 1.3 课题的提出与设计 |
| 2 纤维素衍生物负载铜催化剂的制备与表征 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要分析仪器 |
| 2.2.2 主要化学试剂 |
| 2.2.3 功能化纤维素负载铜催化剂的合成 |
| 2.2.4 纤维素型铜催化C-N键的合成 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 纤维素型铜催化剂的表征 |
| 2.3.2 纤维素型Cu催化偶联反应 |
| 2.3.3 催化剂的循环使用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 纤维素衍生物负载铜催化合成吲哚类生物碱 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要分析仪器 |
| 3.2.2 主要化学试剂 |
| 3.3 反应底物的制备 |
| 3.3.1 苯甲酰乙酸乙酯类底物的合成方法 |
| 3.3.2 烯胺类底物的合成方法 |
| 3.4 模板反应中吲哚衍生物的合成及表征 |
| 3.4.1 吲哚衍生物的合成方法 |
| 3.4.2 结构表征与解析 |
| 3.5 反应条件的筛选和优化 |
| 3.6 催化剂活性及反应普适性的研究 |
| 3.6.1 芳香硼酸的适用范围 |
| 3.6.2 芳香烯胺底物适用范围 |
| 3.7 反应机理探讨 |
| 3.8 物质的结构表征及物理性质 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 纤维素衍生物负载铜催化合成咔唑醌类生物碱 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要分析仪器 |
| 4.2.2 主要化学试剂 |
| 4.3 反应底物的制备及表征 |
| 4.3.1 2-氨基萘醌类衍生物的制备及表征 |
| 4.3.2 2-氨基-3-芳基萘-1,4-二酮的制备 |
| 4.3.3 其他萘醌底物的制备 |
| 4.4 模板反应中咔唑醌衍生物的合成与表征 |
| 4.4.1 咔唑醌衍生物的合成方法 |
| 4.4.2 结构表征与解析 |
| 4.5 反应条件的筛选与优化 |
| 4.6 催化剂活性及反应普适性的研究 |
| 4.7 反应机理探讨 |
| 4.8 咔唑醌类生物碱的结构表征 |
| 4.9 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 博士学位论文修改情况确认表 |
（6）Pd@介孔碳催化剂的设计合成及催化杂环化合物C–H键功能化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 环境与催化问题概述 |
| 1.3 杂环化合物概述 |
| 1.3.1 杂环化合物定义与分类 |
| 1.3.2 杂环化合物的应用简述 |
| 1.4 C–H键功能化概述 |
| 1.5 杂环化合物C–H键功能化研究概述 |
| 1.5.1 芳香杂环化合物C–H键直接芳基化反应研究进展 |
| 1.5.2 杂环芳烃化合物C–H键活化构建C–O键反应研究进展 |
| 1.6 介孔材料概述 |
| 1.7 有序介孔碳负载金属催化剂的合成概述 |
| 1.7.1 硬模板法 |
| 1.7.2 软模板法 |
| 1.7.2.1 金属离子与超分子模板间的相互作用 |
| 1.7.2.2 金属离子与碳前驱体中官能团间的相互作用 |
| 1.7.2.3 金属离子与功能添加剂间的相互作用 |
| 1.7.3 后负载法 |
| 1.8 介孔碳负载金属纳米催化剂的研究应用概述 |
| 1.8.1 介孔催化剂中的传质和扩散 |
| 1.8.2 介孔碳负载金属纳米催化剂应用概述 |
| 1.9 选题依据及研究内容 |
| 1.9.1 选题依据 |
| 1.9.2 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验药品和仪器 |
| 2.2 催化材料制备 |
| 2.2.1 低阶酚醛树脂的合成 |
| 2.2.2 介孔氧化硅负载Pd催化剂Pd/SBA-15 的合成 |
| 2.2.3 介孔碳负载Pd催化剂Pd/FDU-15 的制备 |
| 2.2.4 巯基功能化介孔氧化硅SH-SBA-15的合成 |
| 2.3 催化剂表征 |
| 2.3.1 氮气等温吸脱附表征 |
| 2.3.2 粉末X射线衍射(XRD)表征 |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM)表征 |
| 2.3.4 扫描透射电子显微镜(STEM)表征 |
| 2.3.5 电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)表征 |
| 2.3.6 元素分析(EA)表征 |
| 2.3.7 X射线光电子能谱(XPS)表征 |
| 2.3.8 CO脉冲化学吸附表征 |
| 2.3.9 程序升温氢化物分解-质谱联用(TPHD-MS)表征 |
| 2.3.10 程序升温还原-质谱联用(TPR-MS)表征 |
| 2.3.11 核磁共振(NMR)表征 |
| 2.3.12 X射线吸收精细结构谱(XAFS)表征 |
| 2.4 密度泛函理论(DFT)计算 |
| 2.5 催化反应及催化剂性能考评 |
| 2.5.1 催化反应 |
| 2.5.2 反应分析处理方法 |
| 2.5.3 反应过程中金属流失动力学 |
| 2.5.4 反应动力学研究 |
| 2.5.5 扩散和传质影响测试 |
| 2.5.6 巯基固体捕获实验 |
| 2.5.7 热过滤实验 |
| 2.5.8 催化剂稳定性测试实验 |
| 2.5.9 氘代实验 |
| 2.5.10 动力学同位素效应(KIE)实验 |
| 2.5.11 放大反应实验 |
| 2.5.12 平行与竞争反应实验 |
| 2.5.13 自由基捕获实验 |
| 第3章 介孔碳载Pd间隙固溶体催化五元杂环化合物C2/C5–H键直接双芳基化反应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验仪器及药品 |
| 3.2.2 C,N共修饰钯间隙固溶体C,N-Pd/OMC催化剂的制备 |
| 3.2.3 C修饰钯间隙固溶体C-Pd/OMC催化剂的制备 |
| 3.2.4 催化剂表征 |
| 3.2.5 DFT计算 |
| 3.2.6 催化反应及催化剂性能考评 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 C,N-Pd/OMC及参比催化剂结构表征 |
| 3.3.2 C,N-Pd/OMC及参比催化剂电子性质研究 |
| 3.3.3 C,N-Pd/OMC催化N-甲基吡咯直接双芳基化反应 |
| 3.3.4 N-甲基吡咯的单芳基化与直接双芳基化反应对比 |
| 3.3.5 DFT计算 |
| 3.3.6 反应机理研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氮掺杂介孔碳-二氧化钛负载Pd纳米催化剂用于8-甲基喹啉sp3 C–H键功能化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 介孔N-TiO_2/C复合材料负载Pd催化剂Pd/N-TiO_2/C的制备 |
| 4.2.3 介孔TiO_2/C复合材料负载Pd催化剂Pd/TiO_2/C的制备 |
| 4.2.4 催化反应及催化剂性能考评 |
| 4.2.5 催化剂表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂结构表征 |
| 4.3.2 催化剂电子结构表征 |
| 4.3.3 催化性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 一步法制备C,N-共修饰Pd纳米催化剂用于喹啉C–H键功能化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品 |
| 5.2.2 一步法制备C,N-共修饰Pd纳米催化剂C,Nx-Pd/OMC |
| 5.2.3 催化反应及催化剂性能考评 |
| 5.2.4 催化剂表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂结构表征 |
| 5.3.2 催化剂电子性质表征 |
| 5.3.3 催化性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Pd-N相互作用抑制Suzuki-Miyaura反应中Pd的流失 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 Pd/cN-OMC的制备 |
| 6.2.3 Pd/OMC和 Pd/gN-OMC的制备 |
| 6.2.4 催化材料表征方法 |
| 6.2.5 催化反应 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 催化材料结构表征 |
| 6.3.2 反应和金属流失动力学分析 |
| 6.3.3 催化剂的固体捕获实验和循环利用研究 |
| 6.3.4 反应前后催化剂的TEM分析 |
| 6.3.5 负载型Pd纳米催化剂中的Pd-N相互作用 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩写说明 |
| 附录B 产物鉴定 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）氧化石墨烯固载有序噻吩亚胺环钯自组装膜的制备及催化Suzuki偶联反应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 钯金属催化及其应用 |
| 1.2 过渡金属钯催化交叉偶联反应研究进展 |
| 1.3 均相催化剂与异相催化剂 |
| 1.4 固载型异相催化剂研究进展 |
| 1.4.1 自组装 |
| 1.4.2 希夫碱 |
| 1.4.3 噻吩配体 |
| 1.4.4 载体 |
| 1.5 氧化石墨烯固载的异相催化剂 |
| 1.6 课题的提出 |
| 第二章 氧化石墨烯固载有序噻吩亚胺环钯自组装膜的制备表征.. |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 氧化石墨烯固载有序噻吩亚胺环钯自组装膜的制备 |
| 2.2.1 氧化石墨烯的硅烷化(GO@APTES) |
| 2.2.2 氧化石墨烯固载噻吩亚胺(GO@TA) |
| 2.2.3 氧化石墨烯固载噻吩亚胺环钯催化剂(GO@TA-Pd) |
| 2.2.4 催化剂中金属固载量的测定 |
| 2.3 催化剂中金属钯含量的测定 |
| 2.4 氧化石墨烯固载有序噻吩亚胺环钯催化剂表征(GO@TA-Pd) |
| 2.4.1 XRD表征 |
| 2.4.2 拉曼光谱表征 |
| 2.4.3 催化剂表面微观形貌 |
| 2.4.3.1 SEM扫描电镜 |
| 2.4.3.2 EDS能谱分析 |
| 2.4.3.3 透射电镜(TEM) |
| 2.4.4 XPS分析 |
| 2.4.5 傅立叶红外光谱表征 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 催化Suzuki偶联反应的性质和机理 |
| 3.1 测定Suzuki反应目标化合物产率方法 |
| 3.1.1 标准产率测定探讨 |
| 3.1.2 高效液相色谱法检测产物 |
| 3.2 催化Suzuki偶联反应条件优化 |
| 3.3 提升TOF值手段 |
| 3.4 提高催化性能的尝试 |
| 3.4.1 催化剂合成中改变金属含量 |
| 3.4.2 从配位金属步骤及其它改进尝试 |
| 3.5 对比实验 |
| 3.6 反应底物扩展 |
| 3.7 催化活性与其他类似研究对比 |
| 3.8 催化剂的循环使用能力 |
| 3.9 异相催化机理研究 |
| 3.9.1 动力学热过滤实验 |
| 3.9.2 中毒试验 |
| 3.10 在线红外光谱检测反应过程 |
| 3.11 催化过程中催化剂的表征 |
| 3.11.1 XPS |
| 3.11.2 SEM |
| 3.11.3 Raman |
| 3.11.4 XRD |
| 3.12 机理推测 |
| 3.13 小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 4.3 论文的创新点 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表文章 |
| 致谢 |
（8）纳米炭的功能化及其多相催化应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 炭材料功能化的背景及意义 |
| 1.2 纳米炭功能化的方法 |
| 1.2.1 共价接枝法 |
| 1.2.2 杂原子掺杂法 |
| 1.2.3 非共价键修饰法 |
| 1.3 本论文选题依据和设计思想 |
| 2 实验仪器与方法 |
| 2.1 试剂与原料 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 材料结构表征 |
| 2.4 材料催化性能测试 |
| 3 多孔纳米炭片共价接枝金鸡纳碱类催化剂及其不对称催化应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 多孔纳米炭片(PCN)及功能化纳米炭片(PCN-N_3,PCN-vinyl)的合成及表征 |
| 3.3.2 固载奎尼定-脲及奎宁-方酰胺催化剂的制备及结构表征 |
| 3.3.3 奎尼定及奎宁-方酰胺固载催化剂的性能评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 B、N共掺杂多孔纳米炭的制备及其在CO_2、环氧烷烃的环加成中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 微孔B、N共掺杂纳米炭的合成及结构表征 |
| 4.3.2 微-介孔B、N共掺杂纳米炭的合成及结构表征 |
| 4.3.3 B、N共掺杂纳米炭用于环氧烷烃、CO_2环加成反应的催化性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 纳米炭/金属卟啉分子非共价键复合及其电催化CO_2还原性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 金属卟啉分子及金属卟啉/科琴黑复合物的结构表征 |
| 5.3.2 金属卟啉/科琴黑复合物的CO_2RR性能考察 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）两种负载型催化剂的制备及其在水相中高效催化C-C键偶联反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钯金属催化的交叉偶联及其他官能化反应 |
| 1.1.1 羰基化 |
| 1.1.2 催化环化反应 |
| 1.1.3 C-H键活化 |
| 1.1.4 Mizoroki-Heck偶联反应 |
| 1.1.5 Sonogashira偶联反应 |
| 1.1.6 Suzuki-Miyaura偶联反应 |
| 1.2 钯金属催化在有机合成中的应用 |
| 1.2.1 在水中均相催化 |
| 1.2.2 在水中异相催化 |
| 1.2.3 负载钯在有机合成中的应用 |
| 1.3 过渡金属催化交叉偶联反应 |
| 1.3.1 金属铜催化的交叉偶联反应 |
| 1.3.2 金属镍催化的交叉偶联反应 |
| 1.3.3 金属铁催化的交叉偶联反应 |
| 1.4 可见光诱导催化交叉偶联反应 |
| 1.4.1 可见光催化反应概述 |
| 1.4.2 可见光催化剂催化CDC反应 |
| 1.4.3 可见光负载催化剂的研究 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 催化剂的设计、制备与表征 |
| 2.1 PDMS钯海绵催化剂和可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH的设计 |
| 2.2 PDMS钯海绵催化剂和可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH的制备 |
| 2.2.1 制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)海绵 |
| 2.2.2 制备PDMS钯海绵催化剂 |
| 2.2.3 制备LDH载体和磁性纳米颗粒 |
| 2.2.4 制备可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH |
| 2.3 PDMS钯海绵催化剂和可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH的表征 |
| 2.3.1 PDMS钯海绵催化剂的表征 |
| 2.3.2 PDMS钯海绵的定量分析 |
| 2.3.3 可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH的表征 |
| 2.3.4 可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH的定量分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 PDMS钯海绵催化剂的应用 |
| 3.1 课题的设计 |
| 3.2 PDMS钯海绵催化剂在水相催化C-C偶联反应 |
| 3.2.1 探索PDMS钯海绵催化剂最优反应条件 |
| 3.2.2 PDMS钯海绵催化C-C偶联反应的底物拓展 |
| 3.2.3 PDMS钯海绵催化C-C偶联反应的操作步骤 |
| 3.2.4 PDMS钯海绵催化还原反应 |
| 3.3 PDMS钯海绵催化剂回收利用和放大量实验 |
| 3.3.1 PDMS钯海绵催化剂的回收利用实验 |
| 3.3.2 PDMS钯海绵催化剂的放大量实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH在交叉脱氢偶联中的应用 |
| 4.1 课题的设计 |
| 4.2 可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH在水相催化交叉脱氢偶联(CDC)反应 |
| 4.2.1 可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH催化CDC反应底物的合成 |
| 4.2.2 探索可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH最优反应条件 |
| 4.2.3 可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH催化CDC反应的底物拓展 |
| 4.2.4 可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH催化CDC反应的操作步骤 |
| 4.3 可见光催化剂Fe_3O_4-RB/LDH的回收利用实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附件 |
| 附录 (一):一般信息 |
| 附录 (二):核磁图谱数据(氢谱和碳谱) |
| 附录 (三):核磁图谱(氢谱和碳谱) |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（10）石墨烯负载Pd-Au合金催化剂及其在C-C键偶联反应中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第一章 碳-碳键交叉偶联反应的研究进展 |
| 1.1 Heck偶联反应及其研究 |
| 1.1.1 Heck偶联反应 |
| 1.1.2 Heck偶联反应的研究进展 |
| 1.2 Suzuki偶联反应及其研究进展 |
| 1.2.1 Suzuki偶联反应 |
| 1.2.2 Suzuki偶联反应机理 |
| 1.2.3 Suzuki偶联反应研究进展 |
| 1.3 Sonogashira偶联反应及其研究进展 |
| 1.3.1 Sonogashira偶联反应 |
| 1.3.2 Sonogashira偶联反应研究进展 |
| 1.4 Stille偶联反应及其研究进展 |
| 1.4.1 Stille偶联反应 |
| 1.4.2 Stille偶联反应研究进展 |
| 1.5 论文研究的目的与内容 |
| 1.5.1 论文研究的目的及意义 |
| 1.5.2 本论文研究的内容如下 |
| 第二章 石墨烯负载Pd-Au合金催化剂的制备及其结构表征的研究 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验步骤 |
| 2.2.1 石墨烯负载纳米钯金双金属催化剂的制备 |
| 2.2.2 石墨烯负载纳米钯金双金属催化剂的表征 |
| 2.3 本章总结 |
| 第三章 石墨烯负载Pd-Au合金催化剂性能的研究 |
| 3.1 实验试剂和仪器 |
| 3.1.1 实验试剂 |
| 3.1.2 主要仪器 |
| 3.2 Pd-Au/G催化Heck偶联反应 |
| 3.2.1 模型建立及反应条件的优化 |
| 3.2.2 Pd-Au/G催化Heck偶联反应底物的扩展 |
| 3.3 Pd-Au/G催化的Suzuki偶联反应 |
| 3.3.1 Pd-Au/G催化的Suzuki偶联反应底物的扩展 |
| 3.3.2 Pd-Au/G催化的Suzuki偶联反应的循环使用 |
| 3.3.3 Pd-Au/G催化Sonogashira偶联反应底物扩展 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 深圳大学指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 深圳大学研究生学位(论文)答辩委员会决议书 |
| 附录 (一):核磁图谱(氢谱和碳谱) |
| 附录 (二):核磁图谱数据 |
| 附录 (三):一般信息 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、有机改性二氧化硅固载钯、过渡金属配合物的合成及其在催化Heck偶联反应中的应用（论文参考文献）
- [1]磁性Fe3O4纳米粒子负载的钯及水溶性钯在微波促进下的C-C偶联反应的研究[D]. 王江淋. 重庆工商大学, 2021(08)
- [2]功能高分子负载Pd催化剂的制备及在C-C偶联反应中的应用研究[D]. 张映. 西北民族大学, 2021(08)
- [3]功能化碳质纤维固载Pd催化Suzuki反应研究[D]. 李成林. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]固载钌配合物光催化剂的制备及催化性能研究[D]. 刘枫. 扬州大学, 2021(08)
- [5]载铜纤维素催化剂的制备及催化胺化反应合成生物碱的研究[D]. 陈鑫. 东北林业大学, 2021(09)
- [6]Pd@介孔碳催化剂的设计合成及催化杂环化合物C–H键功能化研究[D]. 赵小瑞. 上海师范大学, 2020(02)
- [7]氧化石墨烯固载有序噻吩亚胺环钯自组装膜的制备及催化Suzuki偶联反应[D]. 李伦. 郑州大学, 2020(02)
- [8]纳米炭的功能化及其多相催化应用[D]. 赵丽源. 大连理工大学, 2020(01)
- [9]两种负载型催化剂的制备及其在水相中高效催化C-C键偶联反应研究[D]. 姚文龙. 深圳大学, 2020
- [10]石墨烯负载Pd-Au合金催化剂及其在C-C键偶联反应中的应用[D]. 刘玉飞. 深圳大学, 2020(10)