相转移催化剂的研究进展

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相转移催化剂

相转移催化剂

相转移催化剂引言相转移催化剂是一类特殊的催化剂,常被应用于有机合成反应中。

与传统的催化剂相比,相转移催化剂具有独特的催化机制和优越的催化效果。

本文将介绍相转移催化剂的定义、催化机制以及应用领域等内容。

定义相转移催化剂是指在两相体系中,能够在有机相和水相之间传输催化活性物种的催化剂。

它通常由两个主要组成部分组成:一个是水溶性离子,如季铵盐或季铵碱;另一个是有机相中的配体,它必须能够与催化反应物接触并转移催化活性物种。

催化机制相转移催化剂的催化机制主要包括两个步骤:萃取步骤和反应步骤。

1.萃取步骤在萃取步骤中,相转移催化剂的水溶性离子与有机反应物发生相互作用,将有机物从有机相中萃取到水相中。

这个步骤使得催化剂能够与反应物接触并转移催化活性物种。

2.反应步骤在反应步骤中,催化剂中的水溶性离子与有机反应物发生反应,生成所需的产物。

由于催化剂能够在两个相之间传输活性物种,相转移催化剂通常能够提供更高的反应效率和选择性。

应用领域相转移催化剂在许多有机合成反应中广泛应用。

以下是几个常见的应用领域:1.酯化反应相转移催化剂常被用于促进酯化反应,例如酯的酯化合成和酸酐的合成。

相转移催化剂在该反应中起到了良好的催化效果,并且能够提供较高的产率和选择性。

2.氧化反应相转移催化剂也被广泛用于氧化反应中,如氧化脱氢、氧化羧酸和醇的氧化等。

相转移催化剂在这些反应中可以提供高效的催化效果,并且对底物的官能团容忍性较好。

3.环化反应相转移催化剂还常被应用于环化反应中,如环化醇化合物的合成和环化酮的合成。

相转移催化剂在这些反应中能够加速反应速率,并且提供较高的产率和选择性。

结论相转移催化剂是一类重要的催化剂,在有机合成反应中具有广泛的应用。

它能够在有机相和水相之间传输催化活性物种,提供了更高的反应效率和选择性。

通过理解相转移催化剂的催化机制和应用领域,我们可以更好地利用它们进行有机合成反应的设计和优化。

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表面活性剂及其在相转移催化方面的应用研究

表面活性剂及其在相转移催化方面的应用研究

2019 • 01技术应用与研究当代化工研究Chenmical I ntermediate105表面话i 生剂及其在相转移偟化方面的应用研究*陈逸(广州市第二中学广东510530)摘要:表面活性剂是一类两亲性的物质,分子中含有亲水基团和疏水基团,能够显著改变溶液体系的界面性质,是与乳化、增溶、分散、润湿、起泡等界面现象紧密相关的化学物质。

对于非均相系统中的有机化学反应,加入某些表面活性剂可以起到相转移催化的作用, 能够显著加快反应的速率,此类物质在医药、农药、香料、染料中间体和特种高分子的合成中有着广泛的应用。

结合既有的文献报道,本 文对表面活性剂的特殊结构进行了系统介绍,并详细分析了其在相转移催化方面的应用与机理。

最后,对表面活性剂及其作为相转移催化 剂的研究方向与应用前景进行了展望。

关键词:表面活性剂;两亲性结构;相转移催化剂中图分类号:T文献标识码:ASurfactant and its Application in Phase Transfer CatalysisChenYi(Giiangzhou Second Middle School , Guangdong , 510530)Abstract'. Surfactant is a kind o f amphiphilic substance, which contains hydrophilic and f^drophobic groups in the molecule, and cansignificantly change the interfacial p roperties o f t he solution system. Surfactant is closely related t o the interfacial p henomena such as emulsification, solubilization, dispersion, wetting andfoaming. For organic chemical reactions in heterogeneous systems, the addition o f s ome surfactants can p lay a role o f p hase transfer catalysis, which can significantly speed up the reaction rate. These substances have been widely used in the synthesis o f medicines, pesticides, spices, dye intermediates and s pecial p olymers. In this p aper, the special s tructure o f s urfactant was introduced s ystematically, and its application and mechanism in p hase transfer catalysis were analyzed in detail. Finally, the research directions and application prospects o f surfactants as p hase transfer catalysts were p rospected.Key words : surfactant i two affinity structure-, phase transfer catalyst表面活性剂是一种两亲性分子,分子结构中同时含有亲水集团和疏水集团,对不同性质的溶剂都表现出强亲和力, 在界面化学中有着广泛的应用。

新型相转移催化剂的合成与催化性能研究

新型相转移催化剂的合成与催化性能研究

通 讯 作者 : 全 忠 (9 7一) 男 , 川 雅 安人 , 华 师 范 大学 化 学 化 工 学 院教 授 , 刘 16 , 四 西 主要 从 事有 机 合 成 研 究 .
维普资讯
第2 9卷第 2期
陈爱 军 , : 型相转 移催 化剂 的合 成 与催化 性 9卷 第 2期
Vo. 9 12
No 2 .
西 华 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
Junl f hn s N r a U i ri N trl c ne ) o ra o iaWet om l nv s y( a a S i cs C e t u e
中图分 类号 : 6 6 1 0 2 .
文献标识 码 : B
相转移 催化 以其 反应条 件 温和 , 作简单 , 操 成本 低廉 等 优 点 广泛 用 于许 多 有机化 学 反 应 中 . 性 相转 手 移催 化 的不 对称烷 基 化反 应在不 对称 合 成 中有着 广 泛 应 用 , 类 催 化 剂 主要 有 生物 碱 衍 生 物 、 石 酸衍 这 酒
的缺 点. 除此 以外 , 石酸衍 生 的相转 移催化 剂在有 机 不对 称反 应 中也具 有重要 的作用 . 酒
考虑 到生物 碱 和联二 萘酚 在有机 不对称 催化 中表 现 出 的优 良性能 以及联 二萘 酚 结构 容 易修 饰 的特点 ,
我们 设想将 联二 萘酚 和生 物碱结 合起来 , 利用 生物 碱 和联二 萘 酚优 良的立 体控制 能力 共 同影响 反应 , 构型匹 配 时有可 能获得 较好 的结 果. 于此 , 文设计 合成 了新 型 相转 移催 化剂 6—9, 基 本 并用 二苯 甲酮亚胺 甘 氨酸叔
摘 要 : 以金鸡纳生物碱和光学纯的联二萘酚为原料合成了一类新型手性相转移催化剂 , 并用于催化二苯甲酮亚

相转移催化剂的研究进展(收藏)

相转移催化剂的研究进展(收藏)

相转移催化的研究进展摘要:相转移催化(Phase transfer),简称PT,是20世纪70年代以来在有机合成中应用日趋广泛的一种新的合成技术。

在有机合成中常遇到非均相有机反应,这类反应的通常速度很慢,收率低。

但如果用水溶性无机盐,用极性小的有机溶剂溶解有机物,并加入少量(0.05mol以下)的季铵盐或季磷盐,反应则很容易进行,这类能促使提高反应速度并在两相间转移负离子的鎓盐,称为相转移催化剂[1]。

一般存在相转移催化的反应,都存在水溶液和有机溶剂两相,离子型反应物往往可溶于水相,不溶于有机相,而有机底物则可溶于有机溶剂之中。

不存在相转移催化剂时,两相相互隔离,几个反应物无法接触,反应进行得很慢。

相转移催化剂的存在,可以与水相中的离子所结合(通常情况),并利用自身对有机溶剂的亲和性,将水相中的反应物转移到有机相中,促使反应发生。

关键词:相转移催化剂;应用;前景Research progress of Phase transfer catalystAbstract:Introduces the concept of the phase transfer catalyst and its application in Organic synthesis, and the prospect is predicted.: Phase Transfer Catalysis (Phase transfer), referred to as PT, is a twentieth Century 70 years in organic synthesis and application of a new is becoming more widely. In organic synthesis is often encountered in heterogeneous organic reactions, usually the speed of this kind of reactions very slow, low yield. But if the water soluble inorganic salt, with small polar organic solvents and adding a small amount(0.05mol) quaternary ammonium or phosphonium salt, the reaction is easily,this kind of to increase the reaction speed and onium salt anion two phase transfer, known as phase transfer catalyst . The general existence of phase transfer catalytic reaction, in aqueous and organic solvent phase, are soluble in water, insoluble in organic phase, and the organic substrate is soluble in organic solvent. There is no phase transfer catalyst,two-phase isolated from each other, unable to contact several reactants,reaction is very slow. The presence of phase transfer catalyst, can be combined with the aqueous phase (usually), and the use of their own on of organic solvents, the reaction was transferred into organic phase and water phase, prompt reaction.Keywords:Phase transfer catalyst ;application ;prospect许多有机合成反应在均相条件下容易进行,而在非均相条件下不易进行,或者存在反应速率慢,效果差,反应不完全的特点。

ptc相转移催化剂

ptc相转移催化剂

ptc相转移催化剂摘要:1.PTC 相转移催化剂的定义和作用2.PTC 相转移催化剂的分类3.PTC 相转移催化剂的应用4.我国在PTC 相转移催化剂研究方面的进展正文:一、PTC 相转移催化剂的定义和作用PTC(Phase Transfer Catalysis)相转移催化剂,即相转移催化剂,是一种在两种不同相之间进行催化反应的催化剂。

这种催化剂可以在两种相之间转移,从而实现催化反应。

PTC 相转移催化剂广泛应用于有机合成、环境保护等领域。

二、PTC 相转移催化剂的分类根据催化剂的性质和反应类型,PTC 相转移催化剂可以分为以下几类:1.酸性相转移催化剂:这类催化剂具有酸性,可以在酸性条件下进行催化反应。

2.碱性相转移催化剂:这类催化剂具有碱性,可以在碱性条件下进行催化反应。

3.中性相转移催化剂:这类催化剂在酸性和碱性条件下都可以进行催化反应。

4.金属有机相转移催化剂:这类催化剂是由金属有机化合物组成的,可以在有机相中进行催化反应。

三、PTC 相转移催化剂的应用PTC 相转移催化剂在许多领域都有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.有机合成:PTC 相转移催化剂可以用于催化有机合成反应,如酯化、醚化、酰化等。

2.环境保护:PTC 相转移催化剂可以用于环境保护领域,如催化降解有机污染物、废水处理等。

3.精细化工:PTC 相转移催化剂可以用于精细化工领域,如催化合成高附加值化合物等。

4.材料科学:PTC 相转移催化剂可以用于材料科学领域,如催化合成高性能材料等。

四、我国在PTC 相转移催化剂研究方面的进展我国在PTC 相转移催化剂研究方面取得了显著的进展。

我国科研人员已经成功研发出多种PTC 相转移催化剂,并在有机合成、环境保护等领域取得了实际应用。

相转移催化剂TEBAC的合成与应用研究

相转移催化剂TEBAC的合成与应用研究

宝鸡文理学院学报(自然科学版),第29卷,第3期,第40242页,2009年9月Journal of Baoji University of Arts and Sciences(Natural Science),Vol.29,No.3,pp.40242,Sept.2009相转移催化剂TEBAC的合成与应用研究3李玉红,孟小华(咸阳师范学院化学与化工学院,陕西咸阳712000)摘 要:目的 研究相转移催化剂TEBAC(Triet hyl Benzyl Ammonium Chloride,三乙基苄基氯化铵)的合成以及在相转移过程中的催化性能。

方法 以N(C2H5)3、氯化苄为反应物,异丙醇为溶剂,经季铵化反应合成TEBAC,利用红外光谱图证实其结构,并进行其应用研究。

结果 TEBAC合成收率达到93.33%以上。

通过实验探索,确定最佳合成反应条件是:异丙醇为溶剂,n N(C2H5)3∶n C6H6CH2Cl=1∶1,T=82~84℃,t=8h,其结构通过红外光谱图得以证实。

将其应用于芳烃氧化(苯甲酸)和亲核取代(对硝基苯甲醚)的合成反应中,提高了产品收率,缩短了反应时间。

结论 自制的相转移催化TE2 BAC应用于芳烃氧化(苯甲酸)和亲核取代(对硝基苯甲醚)的合成反应,效果良好。

关键词:三乙基苄基氯化铵;苯甲酸;对硝基苯甲醚;相转移催化中图分类号:O643.36 文献标志码:A 文章编号:100721261(2009)0320040203Study on synthesis and applications of phase transfer catalyst TEBACL I Yu2hong,M EN G Xiao2hua(Dept.Chem.&Chem.Engn.,Xianyang Normal University,Xianyang712000,Shaanxi,China)Abstract:Aim To st udy t he synt hesis of p hase t ransfer catalyst———t riet hyl benzyl ammonium chloride(TEBAC)and it s catalytic activity in p hase t ransfer catalytic reactions.Methods TEBAC is p repared f ro m t riet hylamine and benzyl chloride in isopropanol by quaternized reaction,t he inf rared spect ral analysis is used to determine t he synt hesis product struct ure.R esults The yield of synt hesis p roduct is up to93.33%.The experimental result s shown t hat t he optimum reaction conditions areisop ropanol as t he solvent,n N(C2H5)3∶n C6H6CH2Cl=1∶1,T=82~84℃,t=8h;it s st ruct ure was con2firmed by IR spect ral analysis.TEBAC was used in t he synt hesis reactions of benzoic acid(oxidation reaction of aromatic hydrocarbons)and p2nitroanisole(nucleop hilic substit ution reactions).Conclu2 sion It has a good effect t hat t he self2synt hesis p hase t ransfer catalyst TEBAC was used to aromatic hydrocarbon oxidation reaction and nucleop hilic substit ution reaction,t he yield is higher,and reaction time is shorter t han wit hout TEBAC.K ey w ords:triethyl benzyl ammonium chloride;benzoic acid;p2nitroanisole;phase transfer catalysis TEBAC(三乙基苄基氯化铵)是常用的季铵盐相转移催化剂,可以改善反应条件,提高产率,使正常条件下不能进行的反应能够正常进行,在有机合成领域有着非常广泛的应用[1]。

相转移催化剂

相转移催化剂

剂(Phase transfer catalyst)相转移催化(Phase transfer),简称PT,是20 世纪70 年代以来在有机合成中应用日趋普遍的一种新的合成技术。

在有机合成中常碰到非均相有机反映,这种反映的通常速度很慢,收率低。

但如果是用水溶性无机盐,用极性小的有机溶剂溶解有机物,并加入少量(以下)的季铵盐或季磷盐,反映则很容易进行,这种能促使提高反映速度并在两相间转移负离子的鎓盐,称为相转移。

一般存在相转移催化的反映,都存在水溶液和有机溶剂两相,型反映物往往可溶于,不溶于,而有机底物则可溶于有机溶剂当中。

不存在相转移催化剂时,两相彼此隔离,几个反映物无法接触,反映进行得很慢。

相转移催化剂的存在,可以与水相中的离子所结合(通常情况),并利用自身对有机溶剂的亲和性,将水相中的反映物转移到有机相中,促使反映发生。

相转移催化剂的长处:(1)不利用昂贵的特殊溶剂,且不要求无水操作,简化了工艺;(2)由于相转移催化剂的存在,使参加反映的负离子具有较高的反映活性;(3)具有通用性,应用普遍.(4)原子经济性。

相转移催化剂的缺点:催化剂价钱较贵。

常常利用的相转移催化剂一、聚醚链状:H(OCH2CH2)nOH链状聚乙二醇二烷基醚:R(OCH2CH2)nOR二、环状类:18冠六、15冠五、环糊精等3、季铵盐:常常利用的相转移催化剂是苄基三乙基氯化铵(TEBA )、、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵(TBAB )、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵等。

4、:R4N X ,吡啶,三丁胺等五、(其碱性与氢氧化钠相近)易溶于水,强吸湿性。

六、季膦盐一、相转移催化的原理 1.相转移催化原理Q XNa CNQ CNNa X水相水相水相水相亲核试剂进入有机相,发生取代反映形成产物。

Q CN水相CN Q 有机相1C 8H 17XC 8H 171XXQ NaCNCNQ NaX 相界面2.实现相转移催化具有的条件条件1:有一个互不相溶的二相系统,其中一相(一般是水相)含有亲核试剂的盐类;另一相为有机相,其中含有与上述盐类起反映的有机作用物。

相转移催化剂/过氧化氢催化氧化降低流化催化裂化汽油烯烃的性能研究

相转移催化剂/过氧化氢催化氧化降低流化催化裂化汽油烯烃的性能研究

烯烃 、 具有 不 同碳 数 的 端基 烯 烃 和 烯 丙 基 氯 化 物
等各种 烯烃 的环 氧化 反应 中。金 国杰等 在研 究 磷 钨 杂 多 酸 季 铵 盐/ 体 系 Q。[P HO O ( 3 4/ 0 ( W0 )] H2 2 Q一 [ 1H3NMe]。 [ 1H3 C6 3 3 。+ C 8 7 NMe] 催 化 丙烯环 氧 化 反应 过 程 中发现 , 机 。 ) 有 相 中 的 催 化 剂 含 有 O O 官 能 团 是 催 化 剂 与 — H。 反应 后 生成 的具 有 活 性 和可 溶 解性 催 化 剂 O 的主要原 因 ; 该类 催 化 体 系 中磷 钨 杂 多 酸季 铵 盐
笔 者 利 用 Q。 P ( [ O WO。 ] H O。( = ) / Q = = [ H。 C 。 NMe] 。 +[ H。NMe] 体 系 与 烯 烃 c。 。 ) 发生 反应 , 并且 结 合 烯 烃 生成 的环 氧 化 物 不会 导 致 汽 油辛 烷 值 急剧 降低 的特 点 , 将其 应 用 于 F C C
本身 既不 溶 于水 相 也 不 溶 于 油 相 , 它 与 H O 但 反应 能生 成含 活性 氧 的磷钨 杂多 酸季 铵盐 活性 物
HP 8 0气 相色谱 仪 , 国 。 59 德
1 2 磷 钨杂 多酸 季铵 盐催化 剂 的制 备 .
磷钨 杂多 酸季铵 盐催 化剂 由 2 5 . 0g钨 酸 、 2 1
含 量降 到 3 以下 , 同时 导致 汽 油 辛 烷值 急 剧 5 但
降低 。因此 , 在保 证辛 烷值 不变 的前 提下 , 开发 新
的 高效 降烯烃 技术 非 常有意 义 。 奚祖 威等 _ 采用 了磷 钨杂 多酸 季铵 盐与 清 洁 2 氧源 H O 催 化氧 化丙 烯生 产环 氧丙 烷 。杨 小 格 。 等 将 磷钨 杂 多酸季 铵盐 / 体 系应用 于 环 H O。
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相转移催化的研究进展摘要:相转移催化(Phase transfer),简称PT,是20世纪70年代以来在有机合成中应用日趋广泛的一种新的合成技术。

在有机合成中常遇到非均相有机反应,这类反应的通常速度很慢,收率低。

但如果用水溶性无机盐,用极性小的有机溶剂溶解有机物,并加入少量(0.05mol以下)的季铵盐或季磷盐,反应则很容易进行,这类能促使提高反应速度并在两相间转移负离子的鎓盐,称为相转移催化剂[1]。

一般存在相转移催化的反应,都存在水溶液和有机溶剂两相,离子型反应物往往可溶于水相,不溶于有机相,而有机底物则可溶于有机溶剂之中。

不存在相转移催化剂时,两相相互隔离,几个反应物无法接触,反应进行得很慢。

相转移催化剂的存在,可以与水相中的离子所结合(通常情况),并利用自身对有机溶剂的亲和性,将水相中的反应物转移到有机相中,促使反应发生。

关键词:相转移催化剂;应用;前景Research progress of Phase transfer catalystAbstract:Introduces the concept of the phase transfer catalyst and its application in Organic synthesis, and the prospect is predicted.: Phase Transfer Catalysis (Phase transfer), referred to as PT, is a twentieth Century 70 years in organic synthesis and application of a new is becoming more widely. In organic synthesis is often encountered in heterogeneous organic reactions, usually the speed of this kind of reactions very slow, low yield. But if the water soluble inorganic salt, with small polar organic solvents and adding a small amount(0.05mol) quaternary ammonium or phosphonium salt, the reaction is easily,this kind of to increase the reaction speed and onium salt anion two phase transfer, known as phase transfer catalyst . The general existence of phase transfer catalytic reaction, in aqueous and organic solvent phase, are soluble in water, insoluble in organic phase, and the organic substrate is soluble in organic solvent. There is no phase transfer catalyst,two-phase isolated from each other, unable to contact several reactants,reaction is very slow. The presence of phase transfer catalyst, can be combined with the aqueous phase (usually), and the use of their own on of organic solvents, the reaction was transferred into organic phase and water phase, prompt reaction.Keywords:Phase transfer catalyst ;application ;prospect许多有机合成反应在均相条件下容易进行,而在非均相条件下不易进行,或者存在反应速率慢,效果差,反应不完全的特点。

如1-溴正辛烷与氰化钠水溶液所组成的这类互不相容的有机-水两相体系该反应在103℃下反应3h,收率仅为2.3%。

但是如果加入相转移催化剂(PTC)后反应在两相之间进行,使反应更彻底。

2.相转移催化剂的优点相转移催化反应是近年来新兴起的应用于非均相反应的有机合成方法,具有下列突出优点:①不要求无水操作,相转移催化反应可以在水和有机溶剂两相反应;②加快反应速率;③降低反应温度;④产品收率高,相转移催化剂的作用,使反应物充分接触,因而反应比较彻底;⑤合成操作简便,降低了温度压力等,对设备要求强度低,操作也较简单;⑥避免使用常规方法所需的危险试剂[4];⑦广泛适应于各种合成反应,并有可能完成使用其他方法不能实现的合成反应;⑧副反应易控制,提高选择性。

3.1相转移催化剂的要求①具备形成离子对的条件;或者能与反应物形成复合离子;②有足够的碳原子,以便形成的离子对具有亲有机溶剂的能力;③R的结构位阻应尽可能小,R基为直链居多;④在反应条件下,应该是化学稳定的,并便于回收。

3.2常用相转移催化剂的分类(1)鎓盐类PTC中心原子、中心原子上的取代基和负离子三部分组成。

价廉,毒性小,应用广泛,包括季铵盐和季磷盐,锍盐的钾盐,其中季铵盐(R4N+X-)应用最广。

(2)包结类PTC冠醚、环糊精、杯芳烃等具有独特的结构、性能,从而成为一类重要的PTC.这类PTC 都具有分子内空腔结构,通过PTC与反应物分子形成氢键,范德华力等,从而形成包结物超分子结构并将客体分子带入另一相中释放,从而使两相之间反应得以发生。

(3)开链聚醚类PTC开链聚醚又称为足体[8],作为相转移催化剂具有相对较高的化学稳定性,毒性小,合成方便,价格低廉,因此受到较多的研究,最具有代表性的是聚乙二醇(PEG)和聚二乙醇二甲醚等。

与冠醚,环糊精等相转移催化剂的作用类似,都与客体分子形成超分子结构,但开链聚醚PTC是柔性的长链分子,可以折叠,弯曲成合适的形状结构,可以与不同大小的离子配合,从而具有更广泛的适用性。

(4)三相PTC以高分子或硅胶等载体将季铵盐、季磷盐、冠醚、聚乙二醇等联在高分子链上作为相转移使用,应用中由于反应中存在固相(催化剂)—水相—有机相三相体系,称为三相催化剂。

固载化三相相转移催化剂的载体类型有很多种,可分为无机载体和有机载体两大类。

其中无机载体包括硅胶,氧化铝等;有机载体包括聚苯乙烯树脂、甲基苯烯酸缩水脂-乙二醇二异丁烯酸脂大孔共聚体,氯化聚氯乙烯等。

4.相转移催化作用相转移催化剂至少要满足一下两个基本要求:1. 能将所需要的离子从水相或固相转移到有机相(如果反应发生在有机相中);2. 对反应起到活化作用,能够活化反应物或者降低反应物穿越界面的能耗4.1.相转移催化剂的转移作用4.2. 活化作用一般从一下三个方面实现反应的活化作用A.界面张力的降低反应物活性组分与相转移催化结合为离子对后很容易分布在两相界面上,从而大大降低了表面张力,界面张力的降低使有机相与水相接触更加充分,从而提高反应速率。

B.反应物的活化通过相转移催化剂阳离子与活性组分结合成新的离子对,减弱活性组分阴离子的水合作用,从而提高反应活性C.界面过渡态的改变4.3. 提高反应选择性5.相转移催化原理转移催化反应一般属于两相反应,反应过程主要包括反应物从一相向另外一相的转移以及被转移物质与待转移物质发生化学反应。

至今为止发展了多种不同的催化反应机理。

主要有以下五种:1.萃取机理。

2.界面机理。

3.三相相转移催化。

4.杂多酸相转移催化。

5.离子液体相转移催化。

1971年,Starks就液-液相SN2亲核取代反应提出了著名的催化循环原理,奠定了相转移催化反应的理论基础。

相转移催化反应萃取模型以鎓盐相转移催化剂为例。

鎓盐在水相及有机相均有一定的溶解度,按照溶解性不同分为以下两种循环模型模型一:当鎓盐阳离子亲水性较强时(OP代表水相,AP代表有机相)PTC在两相中分配,此时相转移是鎓盐把Y-从水相输送到有机相,然后鎓盐阳离子又把X-输送到水相模型二:当鎓盐阳离子亲油性较强时模型二中的相转移催化剂阳离子交换发生在界面上,PTC 的作用是以离子对的形式反复萃取阴离子Y-进入有机相,不需要催化剂阳离子在两相中的转移6.相转移催化剂在有机合成中的应用6.1不用碱的相转移催化取代反应通式:6.1.1卤代烷的制备(RI 、RF ) ⑴RI 的制备PT C:n-C 16H 33P +(n-Bu)3Br - ⑵RF 的制备RX+QY RY +QX PTC CH 3(CH 2)7Br +KIPTC CH 3(CH 2)7I +KBrCH 2Cl 2+PTC ClCH 2I +CH 2I 2⑶长链醇制长链卤代烷6.1.2 腈的制备6.1.3 酯的制备产率< 5%而产率变高。

6.2 有外加碱的相转移催化反应包括C 、H 、O 的烷基化,碳碳双键、三键的亲核加成,α、β、γ消除反应,水解反应等。

底物去质子化后变为负离子再参与反应。

6.2.1底物酸碱性的选择(1)NaOH 水溶液(50%~60%)/R 4NX :使pKa 为22~25的底物去质子化。

(如:醛、酮、酯、腈的α- H ,酸性N-H 、ROH 、ArOH 、 端炔氢等)(2)粉状KOH 或K 2CO 3或t-BuOK/冠醚或穴 醚/适当溶剂:使Ph 2CH 2、Ar 3CH 等更弱的酸性化合物去质子化。

pKa :31~35(3)NaNH 2或KH 等/冠醚或穴醚/THF :使(p-CH 3C 6H 4)2CH 2、 NH 3、CH 2=CHCH 3等去质子化。

6.2.2 有外加碱的相转移催化反应的种类 包括O-烷基化(合成醚)、N-烷基化、C-烷基化、加成和缩合反应、消除反应等。

6.3 氧化-还原反应氧化:KMnO 4, K 2Cr 2O 7, NaOCl, HNO 3, H 2SO 4, HClO 4等均为水溶性物质,加入PTC ,提高氧化剂在油相中的浓度,增强氧化能力。

ROH+HCl RCl +H 2OZnCl 2PTCRX +KCN NaCNRCN +KXNaXRCOOAg+R'X RCOOR'+AgX参考文献[1] 赵崇涛,朱则善. 间接法电合成2-甲基丁酸的研究[J]电化学, 1999, (03) .[2] 郑炎松. 杯芳烃的超分子催化性质[J]化学世界, 1997, (05)[3] 曾广建,桂一枝. 新型相转移催化剂的合成及其催化水解反应研究[J]化学通报,1992, (09)[4] 黄宪,杜敬星. 过渡金属配合物的相转移反应[J]化学通报, 1994, (07)[5] 冯鸣华,赵力,梁逊. 聚合物固载的聚乙二醇季铵盐型相转移催化剂的合成、表征及相转移催化作用[J]离子交换与吸附, 1996, (03) .[6] 梁逊,李顺子,冯鸣华. 聚合物因载化聚乙二醇季铵盐型相转移催化剂在有机合成中的应用[J]离子交换与吸附, 1996, (04)[7] 陈达美,杨辉荣,黎碧娜,廖松,张红. 三相相转移催化合成羧酸酯[J]石油化工, 1999, (08)[8] 林汉枝,钟振声,马自觉,桂一枝,钟伟强. 聚苯乙烯支载聚乙二醇二苯并-18-冠-6的合成及催化性能研究[J]有机化学, 1999, (04)[9] 惠新平,张林梅,张自义. 相转移催化在杂环化学中的应用[J]有机化学, 1999, (05)[10] 成本诚,于澍,谢文林. 季铵盐 A-l 的相转移催化性能[J]中南工业大学学报, 1998, (04) .[11] Colin J Campbell,James F Rushing. Electrochemical Phase-Transfer Catalysis in Microemulsion: Carbene Formation .Langmuir, 1999,1522, 15(22) :7416-7417 .[12] Sandrine Deshayes,Marion Liagre,Andre Loupy. Microwave activation in phase transfer catalysis .Tetrahedron, 1999,5536, 55(36) :10851-10870 .[13] Jin Gong,Ido Tadatsu,Goto Shigeo. Synergetic effect of two kinds of phase transfer catalysis in the third phase for dehydroha logenation of 2-bromoocatane .Journal of Chemical Engineering of Japan, 1999,324, 32(4) :417-423 .[14] Peter Bako,Tibor Novak,Krisztina Ludanyi. D-glucose-based aza-crown ethers with a phosphonalkyl side chain: application as enantioselective phase transder catalysts .Tetrahedron: Asymmetry, 1999,1012, 10(12) :2373-2380 .。

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