一種光催化末端炔烴親核加成反應(yīng)的催化劑及制備和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于利用可見光引發(fā)有機(jī)反應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種光催化末端炔 烴親核加成反應(yīng)的催化劑。本發(fā)明還涉及上述光催化劑的制備方法以及這類光催化劑在末 端炔烴的親核加成反應(yīng)方面的應(yīng)用。 技術(shù)背景
[0002] 光催化研宄的歷史最早可以追溯到1972年，當(dāng)時(shí)日本的科學(xué)家Fujishima和 Honda在《Nature》雜志上報(bào)道，發(fā)現(xiàn)在光福射的1102半導(dǎo)體電極和金屬電極所組成的電池 中，可持續(xù)發(fā)生水的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生H 2，這被認(rèn)為是非均相光催化時(shí)代的開始。1976年 Carey報(bào)道了 TiO2光催化氧化法，可以成功地將水中多氯聯(lián)苯（PCBs)脫氯。由此，半導(dǎo)體 非均相光催化在水處理領(lǐng)域引起了廣泛的重視，被認(rèn)為是極具發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù)。1977年 Frank等將半導(dǎo)體材料用于光催化降解污染物，取得了突破性的進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上，有關(guān)光 催化氧化的研宄工作已經(jīng)推廣到金屬離子，無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的降解等研宄領(lǐng)域。
[0003] 除氧化降解環(huán)境中的污染物外，半導(dǎo)體光催化技術(shù)在化學(xué)合成有機(jī)化合物方面的 研宄也逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注熱點(diǎn)，成為光催化技術(shù)的之歌重要的分支。20世紀(jì)80年 代初期，以Fe 2O3沉積TiO 2為光催化劑合成氨以及方向鹵代烴的光催化羰基化合成反應(yīng)的 實(shí)現(xiàn)，標(biāo)志著光催化技術(shù)在有機(jī)合成中研宄的開始。
[0004] 近年來(lái)，在采用沉積-沉淀法制備光催化劑的過(guò)程中，越來(lái)越多地引入了貴金屬 (Au，Ag，Pd，Pt等）。原因在于此類貴金屬的納米粒子可以在太陽(yáng)光（可見光）的激發(fā)下 產(chǎn)生表面等離子共振效應(yīng)（LSPR)，從而使有機(jī)反應(yīng)可能在較溫和的條件下發(fā)生。這一優(yōu)勢(shì) 不僅可以顯著降低設(shè)備和操作成本，還減少了不必要的副反應(yīng)的發(fā)生，而且在一些有機(jī)合 成反應(yīng)中可以獲得更高的選擇性和轉(zhuǎn)化率。
[0005] 末端炔烴或其一元取代物可與帶有下列"活潑氫"的有機(jī)物， 如-OH，-SH，-NH3, -C0NH2或-COOH發(fā)生親核加成反應(yīng)，生成還有雙鍵（乙烯基）的產(chǎn)物。 例如，乙醇在堿催化下于150-180°C，0. 1-0. 5Mpa與乙炔反應(yīng)，生成乙烯基乙醚
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光催化末端炔烴親核加成反應(yīng)的應(yīng)用，其特征在于： (1) 在可見光范圍內(nèi)能夠高效地引發(fā)末端炔烴與芳香醇的親核加成反應(yīng)，反映條件溫 和。 (2) 反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性都比較高。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化末端炔烴親核加成反應(yīng)的應(yīng)用，其特征在于反應(yīng) 條件為：苯乙炔0. 2mmol，苯甲醇0. 2mmol，催化劑3%Au/Ce02S20mg，500W鹵素?zé)糇鳛楣?源，DMF為溶劑，反應(yīng)溫度控制在50°C，氬氣保護(hù)環(huán)境。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在可見光范圍內(nèi)能夠高效地引發(fā)末端炔烴與芳香醇的親核加成反應(yīng)方法，屬于利用可見光引發(fā)有機(jī)反應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明具體為以3％Au/CeO2為催化劑，用500W鹵素?zé)糇鳛榭梢姽獾墓庠?。本發(fā)明所涉及到的催化劑的制備過(guò)程簡(jiǎn)單易操作。用本方法制備的催化劑能在可見光下高效地引發(fā)末端炔烴與芳香醇的親核加成反應(yīng)，并且反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性都比較高。另外，催化劑可以重復(fù)高效利用從而減少實(shí)驗(yàn)的操作費(fèi)用。
【IPC分類】C07C43-215, C07C43-166, B01J23-66, C07C41-08
【公開號(hào)】CN104785258
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510108686
【發(fā)明人】郭成, 蔡達(dá), 李子平, 郝琳, 呂夢(mèng)遠(yuǎn)
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日