基本信息
- 项目名称：
- 新型铼离子液体催化剂的合成及在烯烃环氧化反应中的应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品合成了一系列高铼酸盐离子液体，用其直接作为催化剂与溶剂并以过氧化脲（UHP）为氧化剂进行烯烃环氧化反应。论文将着重阐述此类离子液体的合成及对环辛烯环氧化反应的催化性能评价。实验结果表明高铼酸盐离子液体是一种高效高选择性的烯烃环氧化催化剂，催化循环实验表明各离子液体可催化循环多次，而催化活性未见降低。
- 详细介绍：
- 本研究合成了一系列新型的高铼酸盐离子液体。这些离子液体显示了与大多数常规离子液体相近的稳定性与其他理化特性。它们是高效的烯烃环氧化反应地催化剂与溶剂。此类离子液体型的烯烃环氧化体系具有如下几个优点：（1）催化剂（离子液体）易于合成；（2）各离子液体对无机与有机化合物具有非常高的溶解性与热稳定性；（3）离子液体在催化反应中具有很高的稳定性，反应过程不分解；（4）易于回收再利用，可用于绿色催化。总之，本研究所合成的新型的功能型离子液体丰富了稀有金属铼化学的研究内容，为烯烃环氧化催化领域提供了新的思路和方法，具有重大的科学价值与绿色工业催化应用前景。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本文拟合成含有金属的功能型离子液体并应用于绿色烯烃环氧化催化反应，目的开发无污染，催化剂可回收再利用的新型烯烃环氧化催化体系。
科学性、先进性及独特之处
- 首次制备了高铼酸盐离子液体型催化剂并应用于催化烯烃环氧化反应。各离子液体对环辛烯具有高催化活性，在反应过程中具有高稳定性，可高产率回收，有效的解决了贵金属铼催化剂的回收问题。另外离子液体作为绿色无污染试剂用于烯烃环氧化反应中也是本研究的一大特色。
应用价值和现实意义
- 目前，工业上烯烃环氧化方法存在对环境污染大，催化剂回收困难等问题，本作品研究内容所开发的功能型离子液体催化剂，可以避免使用有机溶剂，大大降低了环境污染问题，并使催化剂回收问题得以解决，开发新的烯烃环氧化催化方法具有重要的理论意义与实际应用价值。
学术论文摘要
- 合成了一系列高铼酸盐离子液体并以过氧化氢尿素（UHP）为氧化剂，考察了各离子液体在环辛烯环氧化反应中的催化活性，实验结果表明高铼酸盐离子液体是一种高效高选择性的烯烃环氧化催化剂，催化循环实验表明各离子液体可催化循环多次催化而活性未见降低。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]T. Welton, Chem. Rev. 1999, 99, 2071-2083. [2] R. Giernoth, Angew. Chem. 2010, 122, 2896-2901; Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2834-2839.等9件
同类课题研究水平概述
- 近年来由于绿色化学的发展，对离子液体的合成与应用研究迅速成为20世纪90年代中期以来世界范围的研究热点。人们发现室温离子液体给化学研究开辟了一个全新的领域, 它不仅在电化学、有机合成、生物化学、催化、分离等方面具有独特的作用, 而且伴随着绿色化学概念的提出, 室温离子液体有望给面临全球环境安全问题的现代工业带来突破性的进展。 本研究的一大特色是使用含有金属的功能型离子液体既做催化剂又做溶剂应用于烯烃环氧化反应。目前已有使用离子液体做催化反应的相关文献报道，然而所使用的大多数离子液体为杂多酸阴离子型，此类离子液体合成方法复杂而且稳定性相对较差。本研究所合成的含有高铼酸盐阴离子的离子液体属于国内外首次合成，合成工艺简单，产率高，各离子液体具有和常规离子液体相近的理化性质，能够非常稳定的存在于烯烃环氧化反应体系中；此外，各离子液体在催化反应后可有效回收再利用，反应活性未见降低。与工业生产中所使用的烯烃环氧化方法相比，此催化工艺可有效的解决催化剂回收与有机溶剂及反应后副产物对环境所造成的污染等问题，因此本作品研究具有非常重要的科学意义与实际应用价值。
