论文题目: 固载配合铂催化剂催化烯烃硅氢加成反应的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 工业催化
作者: 戴延凤
导师: 李凤仪
关键词: 固载聚乙二醇配合铂,固载液相铂催化剂,催化,硅氢加成,苯乙烯,氯丙烯,甲基二氯硅烷
文献来源: 南昌大学
发表年度: 2005
论文摘要: 硅氢加成反应是有机硅化学中生成C—Si键最重要的方法之一，通过硅氢加成反应可以合成许多含官能团的有机硅单体和聚合物。如苯乙烯与甲基二氯硅烷的硅氢加成产物：苯乙基甲基二氯硅烷就是生产硅烷偶联剂的重要化学品。苯乙烯和3-氯丙烯等不对称烯烃由于区域选择性的存在，能分别生成两种加成产物，即β-和α-加成产物，因而催化剂的选择性是需要重点考虑的因素。氯铂酸的醇溶液是硅氢加成反应最常用的催化剂，通常硅氢加成反应在溶液中进行，但催化剂分离回收再利用非常困难，采用固载化催化剂是解决这一困难的有效方法之一，又由于固载化的配合铂催化剂兼有均相催化剂和多相催化剂的优点，因而成为当今的研究热点。 以硅胶、4A分子筛、5A分子筛、碳纳米管、含氧、氮双齿配位基的离子交换树脂等多孔材料作载体，聚乙二醇作配合剂，制备了硅胶固载聚乙二醇配合铂、4A分子筛固载聚乙二醇配合铂、5A分子筛固载聚乙二醇配合铂、碳纳米管固载聚乙二醇配合铂和含氧、氮双齿配位基的离子交换树脂配合铂等催化剂，这些催化剂是一类非常有效的硅氢加成反应的催化剂。在常温常压下对间歇式苯乙烯硅氢加成反应有很高的催化活性和极好的β-加成选择性，如20℃温度下，硅胶固载聚乙二醇配合铂催化苯乙烯硅氢加成反应180min，甲基二氯硅烷的转化率可达86％，β-加成产物选择性为100％。又如30℃温度下，5A分子筛固载聚乙二醇配合铂催化苯乙烯硅氢加成反应120min，甲基二氯硅烷的转化率可达87.2％，产物中仅有β-加成产物，催化剂性能稳定。再如碳纳米管固载聚乙二醇配合铂催化苯乙烯硅氢加成反应195min，甲基二氯硅烷的转化率可达83.3％，β-加成产物是唯一的加成产物。动力学实验表明，在上述固载聚乙二醇配合铂的催化作用下，间歇式苯乙烯与甲基二氯硅烷的硅氢加成反应为动力学二级反应，对苯乙烯和甲基二氯硅烷分别为一级。 常压下这类催化剂对连续式、多相催化硅氢加成反应也有很高的催化活性、高选择性和稳定性。如在70℃温度下，由阳离子交换树脂、乙醇氨和氯铂酸制备的含氧、氮双齿配位基的离子交换树脂配合铂催化连续式、多相苯乙烯硅氢加
论文目录:
摘要
ABSTRACT
目录
文献综述
1.1 配位体在Ⅷ族金属催化硅氢加成反应中的作用
1.1.1 氯铂酸溶液催化体系
1.1.2 环戊二烯Ⅷ族金属配合物催化体系
1.1.3 (聚)硅氧烷Ⅷ族金属配合物催化体系
1.1.4 交联聚苯乙烯Ⅷ族金属配合物催化体系
1.1.5 冠醚Ⅷ族金属配合物催化体系
1.1.6 富勒烯Ⅷ族金属配合物催化体系
1.2 固载化催化剂催化不饱和烃的硅氢加成反应
1.2.1 活性炭负载过渡金属催化剂
1.2.2 氧化物负载过渡金属催化剂
1.2.3 有机聚合物负载过渡金属络合物催化剂
1.3 硅氢加成反应配位加成催化机理
1.3.1 Chalk—Harrod催化机理
1.3.2 金属胶体粒子催化机理
1.4 课题的选择
参考文献
第一章 实验部分
2.1 主要试剂
2.2 主要仪器设备
2.3 分析测试方法
2.4 催化剂的制备
2.5 硅氢加成反应
2.5.1 间歇式苯乙烯与甲基二氯硅烷硅氢加成反应
2.5.2 连续式苯乙烯与甲基二氯硅烷硅氢加成反应
2.5.3 连续式3-氯丙烯与甲基二氯硅烷硅氢加成反应
2.6 数据处理
第二章 固载配合铂催化间歇式苯乙烯硅氢加成反应
3.1 产物结构分析
3.2 固载配合铂催化剂的催化活性和区域选择性
3.3 硅胶固载聚乙二醇配合铂催化苯乙烯硅氢加成反应
3.3.1 催化剂的X-射线光电子能谱(XPS)分析
3.3.2 反应温度对硅氢加成反应的影响及反应动力学分析
3.3.3 热浴介质对硅氢加成反应的影响
3.3.4 催化剂用量对硅氢加成反应的影响
3.3.5 反应物加料比对硅氢加成反应的影响
3.3.6 催化剂预处理方式对硅氢加成反应的影响
3.3.7 催化剂的稳定性分析
3.3.8 硅胶固载聚乙二醇配合铂催化苯乙烯与甲基二氯硅烷硅氢加成反应机理初探
3.4 5A分子筛固载聚乙二醇配合铂催化苯乙烯硅氢加成反应
3.4.1 反应温度对硅氢加成反应的影响及反应动力学分析
3.4.2 热浴介质对硅氢加成反应的影响
3.4.3 催化剂用量对硅氢加成反应的影响
3.4.4 反应物加料比对硅氢加成反应的影响
3.4.5 5A分子筛固载聚乙二醇配合铂催化苯乙烯与甲基二氯硅烷硅氢加成反应机理初探
3.5 碳纳米管固载聚乙二醇配合铂催化苯乙烯硅氢加成反应
3.5.1 催化剂Pt-PEG-CNTs的透射电镜分析
3.5.2 反应温度对硅氢加成反应的影响及反应动力学分析
3.5.3 催化剂用量对硅氢加成反应的影响
3.5.4 反应物加料比对硅氢加成反应的影响
3.5.5 催化剂预处理方式对硅氢加成反应的影响
小结
参考文献
第三章 固载配合铂催化剂催化连续式苯乙烯硅氢加成反应
4.1 4A分子筛固载配合铂催化连续式苯乙烯硅氢加成反应
4.1.1 催化剂Pt-PEG-4A红外光谱(IR)分析
4.1.2 配合剂对β-加成产物选择性的影响
4.1.3 催化剂含铂量对硅氢加成反应的影响
4.1.4 反应温度对硅氢加成反应的影响
4.1.5 加料速率对硅氢加成反应的影响
小结
4.2 含O、N双齿配位基的离子交换树脂配合铂催化连续式苯乙烯硅氢加成反应
4.2.1 催化剂的红外光谱数据
4.2.2 催化剂的催化活性和区域选择性
4.2.3 反应温度对硅氢加成反应的影响
4.2.4 催化剂用量对硅氢加成反应的影响
4.2.5 加料速率对硅氢加成反应的影响
4.2.6 催化剂的稳定性
小结
参考文献
第四章 固载液相铂催化气-固相3-氯丙烯硅氢加成反应
5.1 3-氯丙烯硅氢加成反应产物组成和结构分析
5.2 固载液相铂催化气-固相连续式3-氯丙烯硅氢加成反应
5.2.1 催化剂的催化活性
5.2.2 催化剂用量对硅氢加成反应的影响
5.2.3 反应温度对硅氢加成反应的影响
5.2.4 加料速率对硅氢加成反应的影响
5.2.5 催化剂的稳定性及稀土钆对催化剂的改性作用
5.3 3-氯丙烯硅氢加成反应放大实验
小结
参考文献
结论与展望
论文创新点
作者简介
致谢
攻读博士学位期间发表的科研与教学论文清单
发布时间: 2006-09-13
参考文献
- [1].用于烯烃硅氢加成反应铑配合物/离子液体催化剂体系的研究[D]. 厉嘉云.浙江工业大学2011
- [2].羧基化合物及其衍生物促进铂催化硅氢加成反应研究[D]. 白赢.浙江工业大学2012
- [3].新型过渡金属催化剂催化烯烃硅氢加成反应的研究[D]. 李季.哈尔滨工业大学2011
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- [5].聚甲基氢硅氧烷的改性及其性能研究[D]. 宋秘钊.四川大学2004
- [6].有机硅树枝状大分子—过渡金属络合物的合成与催化性能研究[D]. 李春芳.山东大学2005
- [7].含糖有机硅聚合物的合成及其溶液性质研究[D]. 马庆宇.山东大学2006
- [8].聚合物基自修复复合材料[D]. 羊海棠.浙江大学2007
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