FePc结构对Pd(OAc)_2/HQ/FePc催化环己烯氧化活性的影响

在乙腈酸性水溶液中 ,不同来源酞菁铁 (FePc)和 Pd(OAc)2/HQ(氢醌)组成的催化体系在环己烯氧化反应中有明显不同的催化活性 .通过 IR、 M ssbauer、 XPS、 XRD、 SEM、 BET等技术对酞菁铁的分析表明 ,由酞菁铁组成的多组份催化体系的催化活性与酞菁铁中的μ 氧酞菁铁含量、酞菁铁结晶度和表面形态有关 .     

FePc结构对Pd(OAc)2/HQ/FePc催化环己烯氧化活性的影响

在乙腈酸性水溶液中,不同来源酞菁铁(FePc)和Pd(OAc)2/HQ（氢醌）组成的催化体系在环己烯氧化反应中有明显不同的催化活性.通过IR、Mssbauer、XPS、XRD、SEM、BET等技术对酞菁铁的分析表明,由酞菁铁组成的多组份催化体系的催化活性与酞菁铁中的飒 氧酞菁铁含量、酞菁铁结晶度和表面形态有关.     

过渡金属卟啉催化分子氧氧化环己烯性能研究

研究了meso-四(对羟基苯基)卟啉过渡金属配合物(THPPM,M=CoⅡ,MnⅡ)催化分子氧氧化环己烯的反应。结果表明,在反应温度为70℃时,THPPCoⅡ催化分子氧氧化环己烯的转化率达到90%,产物主要是2-环己烯-1-酮(70%)和2-环己烯-1-醇(26%),并考察了反应温度、时间及加入吡啶对环己烯转化率和产物选择性的影响,探讨了THPPCoⅡ催化分子氧氧化反应机理。     

聚金属卟啉配合物膜催化氧化环己烯性能研究

以聚卟啉金属配合物PMTPP(M=Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和Zn(Ⅱ))为催化剂催化分子氧氧化环己烯,氧化产物以2-环己烯-1-醇(1)、2-环己烯-1-酮(2)和7-氧杂二环[4.1.0]环己烷(3)为主。配合物PCo(Ⅱ)TPP具有最好的催化活性,对影响该配合物活性的因素研究发现,反应温度在70℃,反应时间为8 h时,环己烯的转化率可达到90%,且产物1的选择性可达54%,催化剂使用3次后活性没有明显下降。在此基础上,还探讨了配合物PCo(Ⅱ)TPP氧化环己烯的可能反应机理,初步认为氧化反应的过程是链式自由基反应。     

温和条件下分子氧的活化和转移——Ⅱ.在1-辛烯氧化反应中酞菁铁、钴N-碱加合物的催化作用

在温和条件下,在1-辛烯氧化反应中,研究了酞菁铁、钴N-碱加合物的催化作用.发现在室温和0.1MPa的氧气氛中,在共催化剂存在时,酞菁铁、钴N-碱加合物确实具有催化分子氧活化和使其转移至烯烃的功能.酞菁铁N-碱加合物的催化活性总是高于酞菁钴的.同时,在同一中心金属离子的情况下,N-碱配体性质对催化活性有明显影响,其活性序列如下:PcM(pip)_2>PcM(Py)_2>PcM(γ-picol)_2≈PcM(N-MeIm)_2.     

酞菁铁催化烯烃自由基膦叠氮化反应:利用叠氮快速转移合成膦叠氮的温和方法

含氮和磷原子的化合物是生命系统中不可缺少的组成部分,由于其独特的化学、生物和物理性质,已被广泛应用于农业化学、材料科学和制药学.如果一个有机化合物同时含有氮和磷原子,它可能因为胺和膦/磷酸盐基团的协同作用而具有额外的功能.2015年赵玉芬院士和唐果教授报道了一例自由基叠氮膦酰化的例子,该反应虽然有效,但因需使用化学剂量的氧化性自由基引发剂Mn(OAc)3·2H2O,因此,有必要发展一种更环保经济的方法.本文报道了铁催化烯烃的分子间自由基膦叠氮化反应.该方法使用了微量的催化剂,通过自由基接力与叠氮基团转移实现分子间自由基膦叠氮化反应.实验先进行条件筛选,考察了催化剂类型、催化剂用量、氧化剂类型、溶剂和温度对反应的影响,确定以酞菁铁为催化剂,叔丁基过氧化氢(TBHP)为引发剂,乙腈为溶剂,苯乙烯、叠氮基三甲基硅烷、二苯基膦酰为模板反应底物为最佳条件,实现了二苯基膦酰对烯烃的自由基膦酰基叠氮化反应.在最优条件下进行底物拓展,制备得到27种膦叠氮化合物,产率为23％～88％.以制得的膦叠氮产物为起始原料,通过叠氮还原和Click反应制备得到三种衍生物,产率为82％～97％,可作为药物合成中间体进行下一步研究.本文还进行了机理实验和理论计算.在自由基钟实验和自由基捕获实验中,通过两种不同速率的自由基开环反应与自由基捕获反应证实了反应的自由基路径.质谱检测到酞菁铁羟基(PcFeⅢOH)和酞菁铁叠氮(PcFeⅢN3)的存在.采用密度泛函理论计算了不同自旋态下的酞菁铁(PcFe),以确定可能的催化剂种类,并计算出三重态3pcFe最稳定.从三重态3pcFe开始计算铁催化叔丁基过氧化氢的单电子转移,并计算了从叔丁氧基自由基开始的自由基接力,证实了膦酰苄基自由基的形成是最有利的途径;研究结果发现膦酰苄基自由基能与4pcFe(N3)反应,发生叠氮基团转移生成目标产物.在叠氮基团转移计算中,考察了四种合理的途径,分别是苄基在三重态或五重态势能面接近叠氮基团的内部或端位氮原子(Ni和Nt).结果 表明,叠氮基团从叠氮基酞菁铁(Ⅲ)物种(PcFeⅢN3)转移到苄基自由基的活化能(4.8 kcal/mol)极低.据此催化循环机理可能为:酞菁铁首先与叔丁基过氧化氢发生单电子转移形成酞菁铁羟基中间体及叔丁氧自由基;然后,二苯基膦酰的氢原子被叔丁氧自由基攫取生成二苯基膦酰自由基,并加成至苯乙烯形成苄基自由基.同时,酞菁铁羟基中间体与HN3进行配体交换形成酞菁铁叠氮中间体,最后与苄基自由基进行叠氮基团转移生成产物,并重新生成酞菁铁(Ⅱ).本文证实了铁催化叠氮化反应的自由基基团转移机理(外球机理),因为很难想象如何在酞菁铁的同侧同时加成叠氮与苄基基团,通过生成高价铁物种(PcFe-N3·)的内球机理得到产物.该工作将有助于启发更多的金属催化机理研究.     

酞菁铁催化烯烃自由基膦叠氮化反应:利用叠氮快速转移合成膦叠氮的温和方法（英文）

含氮和磷原子的化合物是生命系统中不可缺少的组成部分,由于其独特的化学、生物和物理性质,已被广泛应用于农业化学、材料科学和制药学.如果一个有机化合物同时含有氮和磷原子,它可能因为胺和膦/磷酸盐基团的协同作用而具有额外的功能.2015年赵玉芬院士和唐果教授报道了一例自由基叠氮膦酰化的例子,该反应虽然有效,但因需使用化学剂量的氧化性自由基引发剂Mn(OAc)_3·2H_2O,因此,有必要发展一种更环保经济的方法.本文报道了铁催化烯烃的分子间自由基膦叠氮化反应.该方法使用了微量的催化剂,通过自由基接力与叠氮基团转移实现分子间自由基膦叠氮化反应.实验先进行条件筛选,考察了催化剂类型、催化剂用量、氧化剂类型、溶剂和温度对反应的影响,确定以酞菁铁为催化剂,叔丁基过氧化氢(TBHP)为引发剂,乙腈为溶剂,苯乙烯、叠氮基三甲基硅烷、二苯基膦酰为模板反应底物为最佳条件,实现了二苯基膦酰对烯烃的自由基膦酰基叠氮化反应.在最优条件下进行底物拓展,制备得到27种膦叠氮化合物,产率为23%～88%.以制得的膦叠氮产物为起始原料,通过叠氮还原和Click反应制备得到三种衍生物,产率为82%～97%,可作为药物合成中间体进行下一步研究.本文还进行了机理实验和理论计算.在自由基钟实验和自由基捕获实验中,通过两种不同速率的自由基开环反应与自由基捕获反应证实了反应的自由基路径.质谱检测到酞菁铁羟基(PcFe~ⅢOH)和酞菁铁叠氮(Pc Fe~ⅢN_3)的存在.采用密度泛函理论计算了不同自旋态下的酞菁铁(Pc Fe),以确定可能的催化剂种类,并计算出三重态~3PcFe最稳定.从三重态~3PcFe开始计算铁催化叔丁基过氧化氢的单电子转移,并计算了从叔丁氧基自由基开始的自由基接力,证实了膦酰苄基自由基的形成是最有利的途径;研究结果发现膦酰苄基自由基能与~4PcFe(N_3)反应,发生叠氮基团转移生成目标产物.在叠氮基团转移计算中,考察了四种合理的途径,分别是苄基在三重态或五重态势能面接近叠氮基团的内部或端位氮原子(N_i和N_t).结果表明,叠氮基团从叠氮基酞菁铁(Ⅲ)物种(Pc Fe~ⅢN_3)转移到苄基自由基的活化能(4.8 kcal/mol)极低.据此催化循环机理可能为:酞菁铁首先与叔丁基过氧化氢发生单电子转移形成酞菁铁羟基中间体及叔丁氧自由基;然后,二苯基膦酰的氢原子被叔丁氧自由基攫取生成二苯基膦酰自由基,并加成至苯乙烯形成苄基自由基.同时,酞菁铁羟基中间体与HN_3进行配体交换形成酞菁铁叠氮中间体,最后与苄基自由基进行叠氮基团转移生成产物,并重新生成酞菁铁(Ⅱ).本文证实了铁催化叠氮化反应的自由基基团转移机理(外球机理),因为很难想象如何在酞菁铁的同侧同时加成叠氮与苄基基团,通过生成高价铁物种(PcFe-N_3·)的内球机理得到产物.该工作将有助于启发更多的金属催化机理研究.     

两种四苯甲亚胺基酞菁锌(Ⅱ)的合成及其紫外可见光谱的研究

从两种氨基酞菁锌出发，经一步反应，合成出了两种四苯甲亚胺基酞菁锌(Ⅱ)，并对合成的产物进行了质谱、紫外可见光谱、红外光谱表征．对合成产物的紫外可见光谱，从取代基与酞菁(Pc)大环之间的共轭形式、空间位阻效应、溶剂效应等几方面进行了分析，并与相应氨基酞菁化合物的紫外可见光谱进行了比较．发现外围(2，9，16，23位)取代产物2a的取代基R与Pc大环有较强的π-Ⅱ共轭，内围(1，8，15，22)取代产物2b的取代基R与Pc大环有较强的sp^2-Ⅱ共轭．     

在石墨及聚酞菁化合物电极上氧还原的电催化

选择浸蜡石墨作基体电极,用旋转环-盘技术,考察了碱性溶液中基体电极上的氧还原机理。在浸蜡石墨电极上,氧的还原是通过有中间产物过氧化氢的二电子途径,用金属聚酞菁修饰的浸蜡石墨电极,具有高的氧还原活性,在聚酞菁钴电极上,氧还原沿着二电子途径,给出过氧化物;而在聚酞菁铁电极上,氧还原是按无过氧化物的直接四电子反应进行。     

色胺衍生的α-重氮酰胺在铑(Ⅱ)催化下的反应研究

对色胺取代的α-重氮酰胺中间体(5)在铑(Ⅱ)催化下的反应进行了研究,分别得到了C-H插入产物(8),卡宾俘获氧气而得到的氧化产物(9),环丙烷化反应-开环-水解产物(10),环丙烷化反应-开环-氧加成重排产物(11)和C-C插入产物(12)。5,8~12的结构经1H NMR,13C NMR和MS表征。对可能的反应机理进行了探讨。     

金属酞菁催化巯基乙醇氧化的研究

研究了２，９，１６，２３－四羧基铁（Ⅲ），钴（Ⅱ）酞菁及固载在硅胶上的２，９，１６，２３－四甲酰胺基铁（Ⅲ），钴（Ⅱ）酞菁，在水溶液中催化硫醇氧化的反应，比较了几种催化剂的性能，考察了反应条件对硫醇氧化反应的影响，提出了反应机理，结果表明，当硫醇浓度较高地，固载后的酞菁铁，其催化性能优于或接近未固载的酞菁铁；当而硫醇浓度较低时，固载后的金属酞菁显示出更接近实际的优越性，而两种金属酞菁固载后仍具有良     

溴代酞菁铁配合物的光谱电化学性质研究

本文对μ-氧-四溴酞菁铁配合物([TBPcFe]₂O)的电化学性质及光谱电化学性质进行了研究。结果表明,μ-氧-四溴酞菁铁在所研究的电压区问内经历了三个单电子氧化还原反应,其半波电势为0.06V,—0.75V及—1.33V(相对于甘汞电极),分别对应于Fe³⁺/Fe³⁼、Fe²⁺/Fe⁺及TBPc^2-/TBPc^3-电对的氧化还原反应。光谱电化学性质研究亦观察到相应酞菁配合物的特征光谱。     

聚合酞菁铁/多壁碳纳米管复合材料的制备及氧还原催化性能

采用高效、 便捷的微波合成法制备了4种不同结构的聚合酞菁铁/多壁碳纳米管(Poly-FePc/MWCNTs)复合材料并进行了表征. 结果表明, 聚合酞菁铁均匀地包裹在多壁碳纳米管上. 利用线性扫描电位法(LSV)和电化学阻抗法(EIS)对材料的氧还原催化活性进行了研究, 发现FePPc/MWCNTs复合材料具有最好的氧还原催化活性. 采用X射线光电子能谱(XPS)和X射线吸收精细结构光谱(XAFS)研究了Poly-FePc/MWCNTs复合材料中酞菁铁结构变化与氧还原催化性能的相关性. 结果表明, FePPc/MWCNTs复合材料中Fe-N₄接近平面结构, 聚合酞菁铁能够更好地与MWCNTs产生协同作用, 从而加速氧还原过程中电子的转移, 提高氧还原活性.     

酞菁亚铁/亚碘酰苯催化3-(1′,3′-二氧戊环)-5(10),9(11)-雌甾二烯-17-α-(1-丙炔)-17-β-醇的选择环氧化

目前, 对酞菁过渡金属配合物的研究已引起人们广泛的重视. 酞菁过渡金属催化烯烃的环氧化反应, 可以看作是对自然界生物体内许多酶催化氧化反应的模拟[1]. 其反应条件温和, 环氧化产物具有较高的区域选择性和立体选择性, 可应用于合成特定构型的环氧化物, 特别是用于合成药物中间体.     

酞菁亚铁／亚碘酰苯催化3—（1‘，3 ’—二氧戊环）—5（10），9（11）—雌甾二烯—17—α—（1—丙炔）—17—β—醇的选择环氧化

目前 ,对酞菁过渡金属配合物的研究已引起人们广泛的重视 .酞菁过渡金属催化烯烃的环氧化反应 ,可以看作是对自然界生物体内许多酶催化氧化反应的模拟[1] .其反应条件温和 ,环氧化产物具有较高的区域选择性和立体选择性 ,可应用于合成特定构型的环氧化物 ,特别是用于合成药物中间体 .用 F3CCOCF3/H2 O2 作环氧化剂对药物中间体 3 -(1′,3′-二氧戊环 ) - 5 (1 0 ) ,9(1 1 ) -雌甾二烯 - 1 7- α- (1 -丙炔基 ) - 1 7-β-醇 (1 )的环氧化反应 ,已有文献报道 [2 ,3] ,5 α、 1 0 α-环氧化物 (2 )与 5 β、 1 0 β-环氧化物(3 )的摩尔比为…     

纸基显色分析法测定白酒中硫离子的含量*——推荐一个分析化学综合设计性实验

介绍一个由科研成果转化的分析化学综合设计性实验--纸基显色分析法测定白酒中硫离子的含量。硫离子与作为过氧化物模拟酶的四磺基酞菁铁(Fe(Ⅲ)TSPc)在酞菁环平面的轴向位置与中心铁原子配位,能进一步促进过氧链的断裂及高活性中间体高价铁氧正离子自由基的生成,导致3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)氧化产物在纸基上显色加深。利用颜色强度与硫离子含量的关系,可实现对硫离子简单、快速、实时、可靠的检测。本实验综合运用化学、光学、计算机软件等技术,对实验室硬件要求低,易于推广,且实验操作难度适中,内容新颖,综合性强,有利于培养学生实验知识灵活运用的能力。     

关于吖啶氮氧化物与烃、醇、酮等之间的光化夺氢反应中的自由基的研究

有关吖啶及其某些衍生物在亲核加成反应中生成的各种自由基或离子基,曾由J.W.Happ等人予以研究^[1],吖啶本身与某些化合物之间的光化夺氢反应也曾被研究过^[2],而吖啶氮氧化物及其衍生物与烃类等化合物之间的光化夺氢反应研究,则尚未见文献报导。我们用吖啶氮氧化物、9-氯代吖啶氮氧化物和9-氰基吖啶氮氧化物分别与包括环烯烃、芳烃、烷烃、醇及羰基化物在内的15种化合物进行光化学反应,用ESR技术检出了很强而又相当稳定的氮氧自由基信号。     

铁、钴、铜酞菁催化2-氨基苯甲醇氧化制备喹唑啉和喹啉（英文）

酞菁金属络合物在空气中催化2-氨基苄醇与腈和酮的氧化缩合反应,分别制得喹唑啉和喹啉.经过系统研究发现,铁(II)酞菁在喹唑啉合成中显示出较高的催化活性,而铜(II)酞菁在喹啉制备中显示出较高的催化活性.在优化的条件下,各种腈和酮具有良好的适应性,从而以高收率得到相应的产物.     

热分解三苯氧基膦臭氧加成物产生单线态氧与6-羟基-1,4-顺,顺-环辛二烯的反应

控制反应条件,热分解三苯氧基膦臭氧加成物(Ⅱ)产生单线态分子氧,其产率由70%提高到98%,同单线态氧的探针化合物α-蒎烯反应,得到单一的“ene”型产物,松香芹醇(pinocarveol)。同6-羟基-1,4-顺,顺-环辛二烯(Ⅰ)反应占优势的过程也是“ene”反应,分离出还原产物5,8-二羟基-1,3-顺,顺-环辛二烯(Ⅲ),以及(Ⅲ)的热重排产物6-羟基-4-顺-环辛烯酮(Ⅳ),这同用光敏氧化的方法氧化(Ⅰ)得到的结果相一致。通过构型分析,说明了化合物(Ⅰ)同单线态氧作用,通过协同的“ene”反应进行,使分子轨道相互作用不利的[_π4_s+_π2_s]加成过程被抑制。     

温和条件下分子氧的活化和转移——Ⅰ.在三苯基膦和1-辛烯氧化中过氧酞菁钛的氧转移性能的研究

本文研究了过氧酞菁钛(PcTi0_2)在三苯基膦(Ph_3P)以及1-辛烯氧化反应中氧原子转移性能.在温和条件下,PcTiO_2可化学计量地转移一个氧原子至Ph_3P形成Ph_3O.然而,在1-辛烯的氧化反应中,只有在共催化剂,(PhCN)_2PdCl_2存在下,PcTiO_2才能将氧原子转移至被Pd化合物活化的烯烃上形成辛酮.实验结果表明,PcTiO_2在上述两个氧化反应中,只能起转移一个氧原子的作用,不可能形成以分子氧为氧化剂的催化氧化体系.