有机杂多酸盐催化剂的氧化性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

醛酮是常见的有机中间体，醇选择氧化会生成相应醛或酮的反应是一类重要的有机合成反应，在化学工业和医药合成中都有着广泛的应用。诸多研究结果已经证实杂多酸是实现醇选择氧化生成醛或酮的最有效催化剂之一。然而，液相醇氧化中杂多酸催化剂的回收和循环利用是迫切需要解决的难题。杂多酸的负载化是解决该难题的有效方法，而且近几十年来科学家已经发展了许多负载方法，虽然取得了很大的发展，但仍存在反应速率慢和活性组分易熔脱等缺点。为了克服传统负载催化剂的上述不足，获取具有高活性且方便回收的杂多酸催化剂需要探索新的催化剂设计策略。基于此，本课题拟将合成一类有机杂多酸盐催化剂设计策略。基于此，本课题拟将合成一类有机杂多酸盐催化剂，考察其在以H₂O₂氧化剂的醇氧化反应中的催化性能。

2. 研究内容和预期目标

1.熟悉理解并掌握醇的催化氧化特点及其方法。

2.杂多酸和离子液体是两类各具特点的绿色催化材料，有效用于醇氧化反应，并且有研究证实环氧化反应的有效催化剂是杂多酸。

3.目前有许多杂多阴离子被用作于合成特殊种类的离子液体，但是还存在着反应速率慢，不易回收等众多可以改进的问题，因此杂多酸催化剂的非均相化策略成为人们研究的重要内容。虽然基于杂多酸的相转移催化和液-液两相催化体系在h₂o₂为氧源的烯烃环氧化反应中取得了重要进展。因此，获得高活性、可回收、可稳定复用的非负载型杂多酸催化剂仍然是一个需要解决的难题。本文拟合成出一类新型有机杂多酸盐催化剂来提升传统催化剂的一些不足的地方。

3. 研究的方法与步骤

一、醇氧化

1．定义与特性

醇类选择性氧化制备成相应羰基化合物是有机合成中的重要反应。醇氧化为相应的羧基化合物是有机合成中一个重要的单元反应。醇氧化方法可以分成两大类：一是均相条件催化反应，二是非均相条件下醇氧化。目前醇在自由基作用下的催化氧化，有很多有机物都可以被其氧化。均相催化氧化剂难于从反应体系中分离，造成成本高，并且带有污染，大多数多相催化剂来自均相催化剂的负载，活性分布不均匀，结构不明确，导致催化剂活性下降^[1]。目前已已开发有5-bno-tempo/tcca/peg-no2催化体系、pdcl₂-naoac等方法，该体系中所需反应条件温和，醇的转化率高。因此得到广泛关注^[2]。

4. 参考文献

本论文致力于设计一类本课题拟将合成一类有机杂多酸盐催化剂，考察其在以H2O2为氧化剂的醇氧化反应中的催化性能。采用红外、紫外、热重等表征方法表征其结构，并研究其在以双氧水为氧化剂的烯烃环氧化反应中的催化性能，实现催化剂的重复使用。最后，考察催化剂催化反应的最佳温度，双氧水用量，最佳反应时间以及催化剂用量，并考察催化剂的重复利用性等。

5. 计划与进度安排

1.第一学期第18-21周：查找醇氧化反应的相关的文献及书籍，了解离子液体和杂多酸盐的特点，基于杂多酸的离子型固体催化剂的制备以及表征；

2.第二学期第1-3周：设计合成离子型固体催化剂。

3.第4-5周：催化剂结构表征：紫外，红外，热重，熔点。