喹啉和苄叉丙酮的加氢反应研究

论文摘要

喹啉及其衍生物在染料和药物合成中起着十分重要的作用，喹啉的部分加氢产物1，2，3，4-四氢喹啉及完全加氢产物十氢喹啉也是重要的药物中间体，广泛应用于制造农药、染料等。本文制备了负载型8％Ru／ZrO2纳米催化剂，用于喹啉选择性加氢反应的研究。用HRTEM和XPS对还原后的Ru／ZrO2催化剂进行了表征，表明钌处于高分散低价态，其平均粒径为10nm。考察了温度、压力、反应时间、溶剂等反应条件对喹啉加氢反应的转化率和选择性的影响。在比文献报道的反应条件温和的情况下，实现了喹啉高选择性加氢成十氢喹啉。在80℃、4MPa、2.5h、异丙醇为溶剂时，反应的主产物为部分加氢产物1，2，3，4-四氢喹啉。升高反应温度和压力，延长反应时间，不需要补加催化剂，喹啉可完全氢化为十氢喹啉，其转化率＞99％，选择性为＞95％。并对喹啉的加氢机理进行了探索。具有光学活性的烯丙基醇是合成许多生理活性药物的重要中间体，前手性酮不对称加氢反应是制备具有光学活性仲醇的一种重要方法。本文合成了一种非手性单膦、手性二胺与钌形成的配合物RuCl2[P（C6H5）3]2-（S，S）-DPEN，以此为催化剂、异丙醇为溶剂，在KOH存在下，考察了反应温度、氢气压力、碱的浓度、底物和催化剂摩尔比等反应条件对苄叉丙酮加氢反应催化活性的影响。在优化的反应条件下，苄叉丙酮加氢反应的转化率大于99％，生成α，β-不饱和醇的选择性大于99％、对映选择性达到了58％ee以上。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 1.1 概论
• 1.2 喹啉类化合物的应用
• 1.3 喹啉类杂环化合物的化学合成方法
• 1.4 喹啉类杂环化合物催化加氢反应研究
• 1.4.1 喹啉类杂环化合物的加氢脱氮反应
• 1.4.2 喹啉杂环化合物的均相催化氢化进展
• 1.4.3 喹啉类杂环化合物的不对称氢化反应进展
• 1.4.4 喹啉类化合物的多相催化加氢反应
• 1.5 多相催化剂的研究进展
• 1.5.1 常用金属
• 1.5.2 常用载体
• 1.5.3 催化剂的制备方法
• 第二章 喹啉加氢反应研究
• 引言
• 2.1 仪器及试剂
• 2.2 催化剂的制备
• 2.3 加氢反应
• 2.3.1 加氢反应
• 2.3.2 加氢反应产物的分析
• 2.4 催化剂的表征
• 2.4.1 5%Ru/C催化剂表征
• 2催化剂的表征'>2.4.2 8%Ru/ZrO₂催化剂的表征
• 2.5 5%Ru/C催化剂 催化喹啉加氢研究
• 2.5.1 反应时间对喹啉加氢反应影响
• 2.5.2 添加胺对喹啉加氢反应的影响
• 2负载型催化剂催化喹啉加氢研究'>2.6 8%Ru/ZrO₂负载型催化剂催化喹啉加氢研究
• 2.6.1 催化剂还原温度对喹啉加氢反应的影响
• 2.6.2 还原时间对催化剂活性的影响
• 2.6.3 还原压力对催化剂活性的影响
• 2.6.4 载体的影响
• 2.6.5 催化剂的用量对喹啉加氢反应的影响
• 2.6.6 不同担载量的催化剂对喹啉加氢反应的影响
• 2.6.7 溶剂对喹啉加氢反应的影响
• 2.6.8 压力对喹啉催化氢化反应的影响
• 2.6.9 反应温度对喹啉催化氢化反应的影响
• 2.6.10 反应时间对喹啉加氢反应的影响
• 2.6.11 催化剂的循环使用
• 结论
• 参考文献
• 第三章 苄叉丙酮不对称加氢研究
• 1 引言
• 2 实验部分
• 2.1 试剂与仪器
• 2.2 催化剂的合成
• 2.3 苄叉丙酮的不对称加氢反应
• 3 结果与讨论
• 3.1 底物与碱的比例反应的影响
• 3.2 不同碱对反应的影响
• 3.3 反应温度对反应的影响
• 3.4 压力对反应的影响
• 3.5 不同溶剂对反应的影响
• 结论
• 参考文献
• 全文总结
• 致谢