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多相催化与均相催化相比,具有易于实现产物和催化剂的分离、催化剂易回收利用、以及连续生产等特点,因此在操作和成本上都更符合工业化的要求。尤其对于催化环丙烷化反应,反应放出大量气体和热量,而且催化过程存在一个诱导期,在釜式反应器内的均相催化反应有爆炸的危险,而使用多相催化剂在流动进样的固定床反应器中有可能避免这一危险,因此,多相催化环丙烷化反应的研究具有更重要的意义。 基于上述原因,本论文探索了一系列非手性选择的多相催化剂,试图找到一种合适的多相催化剂来催化这一反应。并在此基础上,尝试以手性分子表面修饰多相催化剂,用于不对称催化环丙烷化反应。与此同时,还尝试了用其它制备多相手性催化剂方法。具体工作如下: (1)以苯乙烯与重氮乙酸乙酯的反应为指标反应,通过对几种负载型过渡金属催化剂研究,发现负载型氧化铜催化剂对环丙烷化反应有较好的催化活性。随后,制备了一系列负载型氧化铜催化剂,并测定其对苯乙烯反应的催化性能。研究发现,负载量对催化剂的性能有很大的影响。催化剂的最佳负载量对应于氧化铜在此载体上的单层分散量。在不同载体上,氧化铜催化剂的催化活性相差很大,在TiO2上取得了最高的选择性。由于TiO2的比表面较低,我们尝试用氧化钛修饰氧化铝表面,制备了一种TiO2-Al2O3载体,用于负载氧化铜。制得的催化剂CuO/TiO2-Al2O3(12 wt.%)可以在优化的反应条件下催化苯乙烯的反应,可以取得高达93.5%的环丙烷收率。在此之后,用ESR,UV-Vis,TPR,XRD和GC-MS等技术对催化剂进行了一系列表征,证明催化反应的活性中心是低价铜中心。载体主要影响氧化铜的分散和还原,氧化铜在载体表面的不同配位环 摘要境对其催化性能也产生一定影响。 ()将上述催化剂应用到一个有工业应用价值的底物的反应:2,5一二甲基一2,4一己二烯的环丙烷化反应,取得了94%的环丙收率,可以与相同条件下一些均相催化反应的结果相比。 O)尝试以手性分子修饰CllO/TOZ-A12O3催化剂,实现多相不对称催化环丙烷化反应。另外,结合我们组多相催化研究的基础和对表面的认识,探索了实现多相不对称催化的一些途径。虽然做了一些尝试性的工作,但在在本论文期间没有在多相表面上获得明显的手性选择性,具体的原因尚在讨论之中。