基于多氮唑配体的配合物的设计合成及性能研究

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配位化合物因其高活性、高选择性、高稳定性在催化领域中备受关注,但其不可回收性及高成本性限制了配合物的发展速度和应用价值。近年来随着绿色化学的发展,负载型催化剂成为研究热点之一。本文介绍了多氮唑类杂环化合物及其金属配合物的研究现状,在此文献研究的基础上,以绿色、高效为研究目的进行本课题的研究:基于多氮唑配体,制备了一系列负载型金属催化剂,通过各类测试验证其结构,并在借氢反应中探究其催化活性,最后进行回收实验。(1)以1,2,4-三唑为基础,设计合成新型三齿N^N^N配体,通过与六氟磷酸四乙腈铜配位,生成铜络合物(TNP-Cu),通过大π-π堆积作用及铜离子吸附作用,成功负载于还原氧化石墨烯上,制备得到新型负载型铜催化剂(TNP-Cu@rGO),该催化剂通过SEM,TEM,EDX,XPS等表征验证其结构,在两类借氢反应中均具有较好的催化活性。最后通过回收实验,发现其稳定性一般。(2)以苯基四氮唑为配体,与二氯(五甲基环戊二烯基)铱二聚体进行配位,成功制备一种新型铱配合物(PT-Ir),通过单晶衍射验证其结构。在此基础上,以(3-异氰酸酯丙基)三乙氧基硅烷作为偶联剂,通过水解作用连接无机相-分子筛SBA-15,通过异氰酸酯基与氨基的缩合作用连接有机相-配体苯基四氮唑,制备得到一类表面修饰过的新式载体,随后在甲醇中与[Cp*IrCl2]2进行配位,得到一类可回收型的非均相铱催化剂(PT-Ir@SBA-15)。将其应用在喹啉与二芳基酮的合成中,结果表明具有良好的催化活性和选择性。(3)以苯基三氮唑为核心,设计合成三唑-吡啶-吡啶的不对称型三齿配体,与溴化亚铁进行配位,得到Fe(II)配合物(Fe-TPP),通过单晶衍射验证其结构,为二配体六配位型络合物。并通过沉淀法合成载体二氧化钛微球(TOS),基于偶联剂的作用机理,使用(3-异氰酸酯丙基)三乙氧基硅烷成功将该络合物负载于二氧化钛微球(TOS)上,得到铁的负载型催化剂(Fe-TPP-TOS),使用各类表征验证其结构并在借氢反应中具有良好的催化活性和稳定性。
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