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随着化学工业的迅速发展,氯代芳香族化合物作为一类重要的精细化工原料被大量应用,但由于这类化合物在自然环境下非常稳定,对它们的降解是人们所要面对的重大课题。利用均相催化氢化脱氯的方法在温和条件下降解氯代芳香族化合物,不仅具有原子经济性而且对环境友好。研究过渡金属配合物催化的氢化脱氯反应,以及不同氯代芳香族化合物中C-Cl键的脱氯规律和脱氯机理,都具有重要的科学意义和应用价值。
本文主要研究了以双齿螫合膦配体支持的钯配合物催化的氯代芳香族化合物的氢化脱氯反应。研究结果表明,催化剂含量为2.5mol%时(75℃;1.5eq甲酸钠:N,N-二甲基乙酰胺为溶剂)可以在1h内对多种氯代芳香族化合物的氢化脱氯反应起到非常高效的催化作用,产率几乎都在99%以上。其中实验中所选取的底物大多属于常见的工业原料,这对含有这类化合物的工业废水的处理具有一定的理论指导意义另外本文还研究了在0.5mol%催化剂含量下(5小时:1.5eq甲酸钠;N,N-二甲基乙酰胺为溶剂),各种底物对反应温度的不同需求,探索了不同的取代基对底物脱氯反应的影响。研究证明苯环上的取代基对反应的影响很大,苯环上具有吸电子基团的底物比苯环上具有供电子基团的底物所需要的反应温度要高10℃左右。根据实验结果给出了更为合理的催化循环机理,应用原位红外的对反应进行监测并捕捉可能的中间体给出的特征红外吸收。