【摘 要】
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亚胺和仲胺是有机合成中十分重要的中间体,其传统合成方法操作繁琐,反应条件苛刻,后处理难,且对官能团的耐受性不佳。光催化合成亚胺和仲胺技术因其操作简便,反应条件温和而被视为可持续的绿色替代方案。同时,由于目前对助催化剂在催化反应和调节产物选择性中的催化作用的研究较少,导致了研究者在选择助催化剂时需进行反复试错,限制了该类反应催化剂的迭代设计。因此,有必要开发光催化亚胺和仲胺的合成方法,并重点研究不同
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亚胺和仲胺是有机合成中十分重要的中间体,其传统合成方法操作繁琐,反应条件苛刻,后处理难,且对官能团的耐受性不佳。光催化合成亚胺和仲胺技术因其操作简便,反应条件温和而被视为可持续的绿色替代方案。同时,由于目前对助催化剂在催化反应和调节产物选择性中的催化作用的研究较少,导致了研究者在选择助催化剂时需进行反复试错,限制了该类反应催化剂的迭代设计。因此,有必要开发光催化亚胺和仲胺的合成方法,并重点研究不同助催化剂参与反应时的反应机理与起到的催化作用。本论文以光催化苄胺自偶联反应为模型反应,研究了不同金属助催化剂负载的石墨相氮化碳材料的反应性能与反应机理。具体工作如下:1.采用标准的光沉积法合成了含有不同金属负载量的M/g-C3N4（M=Ni,Ag,Cu,Pt,Au,Pd）用于光催化苄胺自偶联反应。据气相色谱（GC）,气相色谱-质谱联用（GC-MS）及核磁共振（NMR）分析的反应结果及后续的条件优化结果筛选出合成亚胺的最佳光催化剂为0.5 wt%Pt/g-C3N4;合成仲胺的最佳光催化剂为0.5 wt%Pd/g-C3N4。2.通过原位质谱（in-situ MS）及有机物-程序升温脱附（O-TPD）对上述两种材料参与的反应机理进行研究。本文证实了助催化剂Pt对Hads和光生亚胺的吸附较弱而有利于伯胺脱氢偶联成亚胺;助催化剂Pd对Hads和光生亚胺具有较强的吸附能力,从而促进了光生亚胺的连续氢化,继而生成仲胺。
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