光催化在有机合成中的应用__文献综述
关于有机合成中光催化选择性氧化还原体系的应用分析

个前沿研究方向,其具有诸多技术优点。其在反应过程中选
择的能源为光源,且在氧化还原过程中条件不是十分苛刻,
反应条件较为温和,而且氧气作为化学反应中的氧化剂,有
效避免了有毒物质生成。在整个化学反应过程中,对催化反
应体系进行优化控制,容易获得目标反应产物。最重要的是
这一反应体系突破了传统氧化还原反应过程中常规有机合成
技术模式,因此其受到人们高度重视。但这一技术依然需要
不断完善与改进,比如有机合成中光催化选择性氧化还原体
系中的有机物非常有限,还有待进一步研究与补充、完善,
从而促进我国化学技术领域取得更大的研究进展。
参考文献:
[1] 汪家喜 , 魏晓骏 , 沈佳宇 , 等 . 光催化选择性合成有机物 [J].
化学进展 ,2014(9).
107 CHINESE & FOREIGN ENTREPRENE 有机合成中芳香族化合物的羟基化反应分析 通过研究发现,在我国化学工艺中,有机合成芳香族化合 物的羟基化反应应用较为广泛。在此反应过程中,最重要的一 种化学反应过程就是苯与苯酚的转化。由于这一物质可以用于 消毒以及在化学反应过程中当作化学反应的试剂和防腐剂。 2. 有机合成中碳氢化合物的氧化反应分析 有机合成中碳氢化合物的代表就是甲烷,这是一种具有 较高利用价值的化学反应燃料。其在反应过程中衍生的含氧 化合物——甲醇是很多化学制品中的基本元素。在以往研究 过程中,众多学者都将 NiO 及 TiO2 等半导体用于甲烷有机合 成中的光催化选择性氧化还原体系中。通过实践研究表明, 在此反应过程中,内部含有 La 的 WO3 在光照条件下及 367 K
[2] 蓝奔月 , 史海峰 . 光催化 CO_2 转化为碳氢燃料体系的综述
[J]. 物理化学学报 ,2014(12).
光催化技术在有机合成中的应用

光催化技术在有机合成中的应用随着科学技术的不断进步,光催化技术作为一种新型的绿色合成方法,在有机合成领域中得到了广泛的应用。
光催化技术通过可见光或紫外光的照射,将光能转化为化学能,从而实现各种有机化合物的合成。
本文将从光催化技术的基本概念、光催化反应机制以及在有机合成中的应用等方面进行探讨。
首先,我们来了解一下光催化技术的基本概念和原理。
光催化技术是一种利用光催化剂将光能转化为化学能的方法。
光催化剂一般由能够吸收光能的半导体材料构成,当光能被吸收后,会产生电子-空穴对。
通过调控这些电子-空穴对的活性,可以实现各种有机合成反应的催化。
其中,光催化剂的选择非常重要,不同的光催化剂对于不同类型的反应具有不同的催化活性。
接下来,我们来讨论一下光催化反应机制。
光催化反应主要分为两个步骤:光化学激发和光化学转化。
光化学激发是指光照射到光催化剂上,使其电子从价带跃迁到导带,形成电子-空穴对。
而光化学转化则是指电子-空穴对的进一步利用,通过与底物分子发生反应,促使有机化合物的转化。
在光催化反应中,光催化剂起到了催化剂的作用,能够调控反应的速率和选择性。
在实际应用中,光催化技术在有机合成中具有广泛的应用前景。
首先,光催化技术在有机合成中可以实现多步反应的合成一步化。
传统的有机合成过程中,多个步骤的反应需要经过繁琐的条件和操作才能完成。
而光催化技术能够通过一步反应实现多个步骤的转化,大大简化了合成过程,提高了合成效率。
其次,光催化技术在有机合成中可以实现高效的不对称合成反应。
在有机合成中,不对称合成反应是非常重要的,能够合成具有生物活性和药理活性的化合物。
然而,传统的不对称合成方法往往需要昂贵的催化剂和复杂的操作步骤。
而光催化技术能够通过调控光催化剂的结构和反应条件,实现高效的不对称合成反应,为有机合成提供了一种绿色高效的方法。
此外,光催化技术还可以应用于有机废水处理中。
目前,有机废水处理是一个全球性的环境问题,传统的废水处理方法往往存在能源消耗高和处理效果差的问题。
mof光催化综述

mof光催化综述MOF光催化综述近年来,金属有机框架(MOF)作为一种新型催化剂材料,在光催化领域受到了广泛关注。
MOF光催化具有高效、可控和环境友好等优点,因此在能源转化、环境净化和有机合成等领域有着广阔的应用前景。
本文将综述MOF光催化的研究进展和应用,旨在为读者提供一个全面了解MOF光催化的视角。
我们将介绍MOF的基本概念和结构特点。
MOF是由金属离子(或簇)与有机配体通过配位键连接而成的晶体材料。
其具有高度有序的孔道结构和可调控的化学成分,为其在光催化反应中提供了良好的催化性能。
MOF材料的孔道结构可以用于吸附和传递反应物分子,从而提高光催化反应的效率。
我们将重点介绍MOF光催化在能源转化领域的应用。
MOF光催化在太阳能光电转化、水分解和二氧化碳还原等方面展示出了巨大的潜力。
例如,MOF材料可以作为光催化剂用于光电化学水分解,将太阳能转化为氢气和氧气。
此外,MOF光催化还可以应用于光催化还原二氧化碳,将其转化为有机化合物,实现CO2的高效利用。
然后,我们将讨论MOF光催化在环境净化领域的应用。
MOF材料具有高度有序的孔道结构和可调控的化学成分,使其在环境污染物的吸附和降解方面表现出优异的性能。
例如,MOF光催化剂可以用于光催化降解有机污染物,如有机染料和有机废水。
此外,MOF材料还可以用于吸附和释放气体污染物,如甲醛、苯等。
我们将介绍MOF光催化在有机合成领域的应用。
MOF材料作为催化剂可以在有机合成反应中发挥重要作用。
例如,MOF光催化剂可以用于光催化有机合成反应,如光催化氧化反应和光催化还原反应。
此外,MOF材料还可以作为催化剂的载体,用于固定其他催化剂,提高催化反应的效率和选择性。
MOF光催化作为一种新型催化剂材料,在能源转化、环境净化和有机合成等领域具有广阔的应用前景。
MOF材料的高度有序的孔道结构和可调控的化学成分为其在光催化反应中提供了良好的催化性能。
通过进一步的研究和开发,MOF光催化有望在解决能源和环境问题方面发挥重要作用。
光催化材料在有机合成中的应用研究

光催化材料在有机合成中的反应条件
光源:需要一定 波长的光照射
温度:适宜的温 度范围,一般在 室温至200℃之 间
催化剂:光催化 材料是反应的催 化剂,需要适量 的光催化剂量
反应介质:通常 为有机溶剂或水 溶液,对反应介 质有一定要求
光催化材料在有机合成中的应 用实例
光催化材料在药物合成中的应用
列举几个光催化材料在香料合 成中的应用实例
分析光催化材料在香料合成中 的优势和局限性
展望光催化材料在香料合成中 的未来发展
光催化材料在其他领域的应用
能源转化:光催化材料可将 太阳能转化为氢能,为可再 生能源利用提供新途径
抗菌消毒:光催化材料具有 广谱抗菌性能,可用于医疗、
食品等领域
环境保护:光催化材料可用 于空气净化和水处理,有效 去除污染物
传感器:光催化材料可制备 成传感器,用于检测气体、
水质等
光催化材料在有机合成中的挑 战和前景
光催化材料在有机合成中面临的挑战
催化剂的活性与稳定 性:提高光催化材料 的活性及稳定性是关 键问题。
反应机理的深入理解: 需要进一步研究光催 化反应机理,以实现 更有效的有机合成。
可见光利用:目前大 多数光催化材料主要 利用紫外光,如何有 效利用可见光是重要 挑战。
在染料合成中,光催化材料可以作为氧化剂或催化剂,提高染料的产率和纯度。
与传统的氧化剂相比,光催化材料具有环保、高效、低成本等优点,有利于实现染料合成的绿 色化。
光催化材料在染料合成中的应用研究,有助于推动光催化技术的发展,为有机合成领域提供更 多可持续发展的可能性。
光催化材料在香料合成中的应用
介绍光催化材料在香料合成中 的原理
技术创新:不断探索和开发更高效、稳定的光催化材料,提高有机合成的效率和选择性。
光催化剂在有机合成中的应用

光催化剂在有机合成中的应用光催化剂是一种能够利用光能进行化学反应的催化剂。
它通过吸收光能激发电子,从而改变原子结构,促进化学反应的进行。
光催化剂在有机合成领域中具有广泛的应用,可以用于合成各种有机化合物和重要药物。
本文将重点介绍光催化剂在有机合成中的几个主要应用方面。
一、光催化剂在选择性氧化反应中的应用光催化剂在氧化反应中是一种重要的选择性工具。
通过调节光催化剂的结构和反应条件,可实现对底物中特定官能团的选择性氧化。
以阳离子Ir(III)金属配合物为催化剂,可将甲苯氧化为对甲基苯甲醛,而不生成对苯甲酸的副产物。
这种选择性氧化反应在药物和化学品合成中具有重要的应用价值。
二、光催化剂在碳-碳键形成反应中的应用光催化剂可用于实现碳-碳键的形成,为有机合成提供了新的方法和策略。
通过将光催化剂与底物分子相互作用,产生活性的碳中心,进而与其他分子发生碳-碳键形成反应。
以二茂铁和吡啶结构为基础的光催化剂,被广泛应用于烯烃和芳烃之间的交叉环化反应。
这种碳-碳键形成反应在天然产物的合成和杂环化合物的合成中起到了重要作用。
三、光催化剂在光致电化学反应中的应用光催化剂可在光照条件下促进电化学反应的进行,这种光致电化学反应具有高效、环境友好和可控的特点。
以卟啉和金属配合物为基础的光催化剂,可用于光致电化学水分解产氢反应。
通过光催化剂的作用,可有效提高水分解反应的效率,实现可持续能源的制备。
此外,光催化剂还可用于光致电化学还原反应,促进有机分子的还原转化。
四、光催化剂在金属有机化学中的应用金属有机化学是有机合成领域的重要分支,光催化剂在金属有机化学中发挥着重要的作用。
以铱、钌、铑等金属为中心的光催化剂,可以与底物形成有效的金属有机复合物,进而发生多种重要的C-H键活化反应。
这些反应在有机合成中具有重要的意义,可用于构建复杂有机分子的骨架和引入特定官能团。
总结光催化剂在有机合成中的应用已成为一种重要的研究方向。
通过调节光催化剂的结构和反应条件,可以实现对有机化合物的选择性转化和高效合成。
光催化剂在有机合成中的应用与优化

光催化剂在有机合成中的应用与优化近年来,随着绿色化学和可持续发展的重要性日益凸显,光催化剂作为一种环境友好且高效的催化剂逐渐受到研究者的关注。
光催化剂通过利用可见光或紫外光来激发催化反应,可广泛应用于有机合成领域。
本文将探讨光催化剂在有机合成中的应用以及如何优化合成过程,通过实现高效反应和选择性控制,推动绿色合成化学的发展。
一、光催化剂的基本原理光催化剂是一种能够吸收可见光或紫外光的材料,它们能将光能转化为化学能,并在催化反应中起到促进剂的作用。
光催化剂的基本原理是通过自由基、电子转移或氧化还原等反应机制来实现有机物转化。
其中,半导体光催化剂是典型的可见光催化剂,其能带结构决定了其能够吸收特定波长的光。
二、光催化剂在有机合成中的应用1. 光催化剂在C-C键形成反应中的应用光催化剂在有机合成中可用于催化C-C键的形成反应。
例如,通过光催化剂的作用,可实现溴代烷和醇的光催化取代反应,从而形成C-C键。
同时,光催化剂也可催化醛和亲核试剂的加成反应,有效生成醇。
2. 光催化剂在不对称合成中的应用在不对称合成领域,光催化剂广泛用于手性化合物的合成。
以手性光催化剂为例,它们能够在光照条件下催化不对称的有机合成反应,实现产物的对映选择性。
3. 光催化剂在环境修复中的应用光催化剂在环境修复方面具有巨大的潜力。
例如,通过光催化剂的作用,可将有机污染物光催化降解为无害的物质,从而净化水体和大气。
三、光催化剂在有机合成中的优化措施1. 光催化剂的设计与合成合理设计和合成高效的光催化剂是优化有机合成中的关键因素。
研究者可以通过合理选择和组合催化剂的结构,提高催化剂的吸光能力、催化活性和稳定性。
2. 反应条件的优化合理的反应条件对于光催化剂的应用和优化至关重要。
例如,合适的光源选择、温度控制以及反应溶剂的选择等都可以影响催化剂的效率和选择性。
3. 光催化剂与底物之间的相互作用光催化剂与底物之间的相互作用对于实现高效合成具有重要作用。
光催化在有机合成中的应用__文献综述

光催化在有机合成中的应用应用化学111班张琳2011034128摘要21世纪,化学研究的一个主要目标是发展一种高效能技术,用于取代那些对环境有害的耗能过程。
在光催化的有机合成中,通过优化反应环境可以实现对某种目标产物的高选择性,从而为有机合成提供了一种绿色、节能的途径,成为21世纪最具潜力的绿色有机化学技术。
关键字光催化有机合成催化氧化1引言1972年,Fujishima和Honda[1]发现TQ单晶电极能够在光照条件下将水分解为氢气和氧气,光催化技术的序幕由此揭开。
光催化领域的开拓瞬时点燃了科研工作者们对这一崭新领域的研究热情•随着研究工作的深入开展,人们的目光不再局限于光解水制氢这一体系,而是投向了更广阔的天地。
在过去的近四十年里,有关光催化的研究报道如雨后春笋般涌现出来。
目前,大多数的研究工作主要集中于降解水和空气中污染物等环境治理和改善方面,太阳能的转化以及界面电子转移等电化学过程上。
尽管如此,将光催化用于特定的有机化合物的合成等方面已经得到了越来越多的关注。
众所周知,传统的有机合成不仅步骤繁琐,而且所使用的氧化剂通常是一些具有毒性或者腐蚀性的强氧化剂。
光催化反应将太阳光引入有机合成体系,无论从节能的角度还是环保的角度,都无疑是一个重大的突破,主要原因有以下三点:(1)太阳能是一种完全可再生的资源(2)光化学激发所需要的条件比热催化所要求的条件要温和得多;(3)光化学激发为人们设计出更短的反应历程提供条件,从而将副反应的发生减小到最小程度。
2光催化原理光催化是光化学和催化科学的交叉点,一般是指在催化剂参与下的光化学反应。
半导体材料之所以具有光催化特性,是由它的能带结构所决定。
半导体的晶粒内含有能带结构,其能带结构通常由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成,价带和导带之间由禁带分开,该区域的大小称为禁带宽度,其能差为带隙能,当用能量等于或大于带隙能的光照射催化剂时,价带上的电子被激发,越过禁带进入导带,同时在价带上产生相应的空穴,即生成电子 /空穴对。
(完整版)TiO2光催化文献综述

ZnO/TiO2复合纳米纤维的制备及光催化性能研究文献综述1.前言20世纪以来,科技的不断进步和工业的快速发展,在给人类带来舒适与便利的同时,也造成了环境的污染与恶化,给人类的健康和生活带来了潜在的危胁。
[1-3]在各种环境污染中,最普遍、最主要和影响最大的是化学污染。
因而, 有效地控制和治理各种化学污染物对构成人类生存最基本的水资源、土壤和大气环境的破坏是环境综合治理中的重点。
多年来人们一直在寻找和尝试治理环境污染的办法,比如物理法、化学法和生物处理法等[4-6],但是都存在着不少缺陷。
因此,研究开发新型的化学污染处理方法有非常重要的意义。
光催化是纳米半导体的独特性能之一。
纳米半导体材料在光的照射下,通过有效吸收光能产生具有超强氧化能力和还原能力的光生电子和空穴,促进化合物的合成或使化合物(有机物,无机物)降解的过程称之为光催化[7]。
1972年,Fujishima和Honda[8]首先发表了用TiO2作为光催化剂分解制氢的论文,这标志着光催化时代的开始,当时正值能源危机,因此利用光催化剂和太阳能制备氢气对缓解能源危机具有重大的意义,引起了科研学者的广泛关注,随后更多关于光催化的研究深入开展了对光催化机理的探索。
在1977年,Frank和Bard等[9]用TiO2作为光催化剂将水中的氰化物分解,氧化CN-为OCN-,为光催化剂处理污水的发展提供了有力依据。
这些重大的研究也为如今催化剂在环境净化和新能源利用开发方向的研究奠定了基础。
TiO2以其无毒、催化活性高、稳定性好和价格低廉等优点, 被公认为优良的半导体光催化剂。
纳米TiO2的光生空穴的强氧化能力, 使得生物难降解的有机污染物的完全矿物化氧化成为可能。
大量研究表明,绝大部分有机物均能被TiO2光催化氧化而降解。
此外许多无机化合物或无机离子也能在TiO2表面与光生电子反应被光催化生成毒性较小或无毒的产物。
因而在大气净化、抗菌、净水、防污、防臭方面有着广阔的应用前景。
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光催化在有机合成中的应用应用化学111班张琳 2011034128摘要21世纪, 化学研究的一个主要目标是发展一种高效能技术, 用于取代那些对环境有害的耗能过程。
在光催化的有机合成中,通过优化反应环境可以实现对某种目标产物的高选择性, 从而为有机合成提供了一种绿色、节能的途径, 成为21世纪最具潜力的绿色有机化学技术。
关键字光催化有机合成催化氧化1 引言1972 年, Fujishima和Honda[1]发现TiO2单晶电极能够在光照条件下将水分解为氢气和氧气, 光催化技术的序幕由此揭开。
光催化领域的开拓瞬时点燃了科研工作者们对这一崭新领域的研究热情. 随着研究工作的深入开展, 人们的目光不再局限于光解水制氢这一体系, 而是投向了更广阔的天地。
在过去的近四十年里, 有关光催化的研究报道如雨后春笋般涌现出来。
目前, 大多数的研究工作主要集中于降解水和空气中污染物等环境治理和改善方面, 太阳能的转化以及界面电子转移等电化学过程上。
尽管如此, 将光催化用于特定的有机化合物的合成等方面已经得到了越来越多的关注。
众所周知, 传统的有机合成不仅步骤繁琐, 而且所使用的氧化剂通常是一些具有毒性或者腐蚀性的强氧化剂。
光催化反应将太阳光引入有机合成体系,无论从节能的角度还是环保的角度, 都无疑是一个重大的突破, 主要原因有以下三点: (1)太阳能是一种完全可再生的资源;(2)光化学激发所需要的条件比热催化所要求的条件要温和得多; (3)光化学激发为人们设计出更短的反应历程提供条件, 从而将副反应的发生减小到最小程度。
2 光催化原理光催化是光化学和催化科学的交叉点,一般是指在催化剂参与下的光化学反应。
半导体材料之所以具有光催化特性,是由它的能带结构所决定。
半导体的晶粒内含有能带结构,其能带结构通常由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成,价带和导带之间由禁带分开,该区域的大小称为禁带宽度,其能差为带隙能,当用能量等于或大于带隙能的光照射催化剂时,价带上的电子被激发,越过禁带进入导带,同时在价带上产生相应的空穴,即生成电子/空穴对。
由于半导体能带的不连续性,电子和空穴的寿命较长,在电场作用下或通过扩散的方式运动,与吸附在催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应,或者被表面晶格缺陷俘获。
空穴和电子在催化剂内部或表面也可能直接复合[0]。
因此半导体光催化关键步骤是:催化剂的光激发,光生电子和空穴的迁移和俘获,光生电子和空穴与吸附之间表面电荷迁移以及电子和空穴的体内或表面复合[%]。
光催化反应的量子效率低是其难以实用化最为关键的因素。
光催化反应的量子效率取决于电子和空穴的复合几率,而电子和空穴的复合过程则主要取决于两个因素:电子和空穴在催化剂表面的俘获过程;表面电荷的迁移过程。
3.光催化在有机合成中的应用3.1 羰基化反应羰基化反应是有机合成中最常用的方法,在工业生产中占有十分重要的位置。
常规羰基化反应绝大部分要求在高温、高压下进行,需要贵金属催化剂,且有反应难于控制、副反应多等不利因素;而光催化反应通常在常温、常压下进行,较易控制,无二次污染。
因此,光催化技术就顺理成章被引入羰基化反应,例如一氧化碳(或二氧化碳)与卤代烃、烯烃、酮、芳香化合物之间的反应。
芳基卤代烃可以在光照下,利用相转移催化剂转变成相应的羧酸盐,反应在常压下进行,光源对反应有重大影响。
一级碘代烃、二级碘代烃、三级碘代烃也可以在光照下发生羰基化反应,而溴代烃、氯代烃同样条件下却很难发生。
烯烃的光催化羰基化反应研究初期主要以一氧化碳为羰基碳来源,TAO YL等对此做了许多研究,催化剂为1.4戊二酮钴。
光敏剂为丙酮,底物的转化率与光照时间成正比,最佳可插入到过渡金属C-M键中间,证实达到百分之百。
Randy F等发现光照条件下CO2CO可以被金属有机化合物活化以来,二氧化碳作为羰基碳源参与光催化反应时2有报道。
Inoue S研究了以卟啉铝为催化剂,光催化二氧化碳与α,β不饱和酯及氰的一系列反应。
研究表明,卟啉铝在光照下首先与α,β不饱和酯发生加成反应,而后二氧化碳插入中间体形成羧酸铝盐,在酸性条件下又生成酸,二乙基锌能使催化剂不断再生。
二氧化碳在光照条件下,以卟啉铝为光催化剂,与酮发生羰基化反应生成β-羰基酸,反应经过烯醇式络合物过渡态,由烯醇式络合物作为亲核试剂,进攻二氧化碳生成β-酮酸铝,酸性条件下转化成二酮。
反应中,甲基眯唑的加入至关重要,因为它能在卟啉铝的空位上配位,迫使N4AL骨架趋于平面,使烯醇式络合物的活性大大提高。
20世纪80年代初期,Willner K等用酶催化剂模拟光合作用,光诱导CO2实现羰基化合成苹果酸和柠檬酸并获得成功,整个过程接近自然光合作用,具有非常重大的意义。
3.2 芳香族化合物的羟基化反应在化学工业中, 芳香族化合物的羟基化作用尤为重要. 在众多光催化芳香化合物氧化反应中苯转化为苯酚是最重要的反应之一, 因为苯酚的用途极为广泛, 例如它可以作为消毒剂、酚醛树脂的前驱物、化学分析中的试剂以及调剂药物的防腐剂等。
许多研究结果表明, 在TiO体系中, 苯可以被选择性地氧化成2表面的亲电子基, 羟基自由基直接苯酚。
在苯直接转化为苯酚的反应中, TiO2加到苯环上, 使其发生羟基化作用, 从而生成苯酚. 但是由于羟基自由基具有非常强的氧化能力, 因此它可以进一步分解已生成的苯酚, 导致该反应对苯酚的选择性很低。
就此问题研究人员一直在寻找适当的解决方对苯酚有较好的产率和选择性. 案.Chen 等人发现负载到ZSM-5 沸石上的TiO2研究结果表明, 当苯的转化率为70%时, 苯酚的产率和选择性分别为15%和21%. 因为与苯相比, 苯酚在光催化剂表面的亲和力更低, 所以苯的羟基化作用在催化剂表面上优先进行, 同时抑制了羟基自由基对苯酚的进一步分解, 从而提高了对苯酚的选择性. 可见, 反应物和产物在催化剂表面亲和力的相对大小会直接影响反应体系的选择性, 这为改善体系对某种目标产物的选择性提供了方法和依据.3.3 醇类化合物的氧化反应由于醛类衍生物在香料、糖果和饮料工业中都有广泛的应用, 因此, 醇向醛的转化反应得到了越来越多的关注和研究. Pillai 和Sahle-Demessie研究了多种脂肪醇和苯类醇的气相光催化选择性氧化反应. 他们发现在有氧气存在的条薄板对醇转化成相应的羰基化合物都有很高的选择性(> 件下, 463 K 时TiO295%)。
同时还研究了不同参数的影响, 例如醇的性质、氧气和醇的比例、水蒸气、接触时间和紫外光等. 结果表明[90], 醇的性质对光催化氧化反应的影响很表面的大. 因为在光催化氧化反应中, 起始反应是醇的羟基基团与迁移到TiO2空穴之间的反应,醇会失去一个质子, 生成金属-氧物种, 另外, 在光催化氧化反应中醇可能会在催化剂表面发生去氢作用[95, 96](示意图3). 所使用的醇的碳链越长或者支链越多, 则质子越容易失去, 从而转化率越高. 氧气对于反应的发生起着不可或缺的作用, 但是过量的氧气对产物的形成没有显著的影响, 当有过量的氧气存在时, 也没有过度氧化产物, 例如酸的形成. 在反应物中加O 能够通过与表面空穴作用形成表面羟基, 入适量水蒸气对反应有利, 因为H2从而延长催化剂的使用寿命。
另外, 延长接触时间和使用紫外光都可以提高反应的转化率。
3.4 其他反应光催化技术以其独特的性能应用在氨基酸环化作用上。
同样利用半导体光催化剂,氨基酸环化反应不象一般光催化氧化还原反应那样,一般光催化反应氧化还原是分开独立进行的,而在氨基酸环化的过程中,反应物先被氧化,后经过还原,最终生成环状氨基酸,生成物含有两种结构,一种保持原来的手性,另外一种失去了手性,这一系列过程引起了人们的浓厚兴趣,Ohtani B等对选择性环化氨基酸作了较详细的综述。
伯胺转化成亚胺,可通过光催化氧化还原反应完成,伯胺先经过氧化脱氨生成醛,醛与伯胺脱水产生碳氮双键,再经还原生成亚胺。
4 结语光催化有机合成的提出,开辟了一条新的合成路线,光催化有机合成通常在常温、常压进行,易操作,一般不会产生二次污染,在聚合、烯烃的环氧化、羰基化等有机反应上已经引用了光催化技术,并取得了丰富的成果,但至今为止,还没有一项光催化合成技术实现工业化,最主要原因就是转化率低。
开发高效催化剂,提高光的利用率是当前的迫切任务。
开发高效催化剂可借鉴其他光催化技术,如光催化氧化应用在环境治理上的技术,研究出稳定的复合型催化剂;提高光的利用率不但可以从催化剂的研制出发,还可以从反应装置设计出发,反应装置对光的利用率也非常重要。
光催化合成机理的研究也是摆在科学者面前的紧要问题,应当设计一个简单模型,探索光催化有机合成的最基本原理和普遍规律。
光催化成功地环化氨基酸,应引起高度的重视,因为光催化反应体现了非常强的立体选择性,这在合成活性物质或生物制药上非常关键。
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