室温快速合成HKUST-1应用于醇选择性催化氧化
磷钨酸／硅胶催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮
磷钨酸／硅胶催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮1. 前言介绍环己酮乙二醇缩酮的化学结构、物理性质及应用领域，探究其催化合成的重要性。
介绍磷钨酸／硅胶催化剂的优越性及其在催化合成环己酮乙二醇缩酮方面的应用。
2. 实验材料及方法描述磷钨酸／硅胶催化剂的制备方法及其物理化学性质，包括表面积、孔径、孔容以及酸量等。
详细描述催化合成环己酮乙二醇缩酮的实验方案，包括反应条件、反应物组成、反应时间以及催化剂用量等。
3. 实验结果及分析撰写环己酮乙二醇缩酮的催化反应机理图，以及无催化剂和磷钨酸／硅胶催化剂两种情况下反应的产物分析结果，包括反应产率、选择性以及产物结构鉴定等。
同时通过对不同催化剂用量及反应温度的组合实验，分析其对催化反应的影响。
4. 统计分析利用数据处理软件对实验结果进行统计分析，分析不同因素对反应产率及选择性的影响，制定最佳的反应条件，并结合磷钨酸／硅胶催化剂的特性，探讨其在催化合成环己酮乙二醇缩酮中的作用机理。
5. 结论总结磷钨酸／硅胶催化剂在催化合成环己酮乙二醇缩酮中的应用，评价其优点及局限性。
探讨未来可继续研究的内容，并对未来研究方向进行展望。
在化学合成中，环己酮乙二醇缩酮是一种常见的有机化合物，其化学结构为C12H20O2，具有一定的重要性及应用价值。
环己酮乙二醇缩酮具有优良的物理性质和化学性质，可以作为高级溶剂、涂料材料、润滑剂等领域的重要用途。
目前，环己酮乙二醇缩酮的生产主要使用的是磷酸和碳酸二乙酯的反应，但是这种方法需要高温高压，在生产过程中还会产生许多危险废弃物质，存在很大的环境污染风险。
因此，寻找一种新的生产方法已经成为化学合成领域的研究热点。
目前，磷钨酸／硅胶催化剂在催化合成环己酮乙二醇缩酮方面已经得到广泛应用。
磷钨酸是一种强酸，在固体分子筛材料硅胶上进行载体化，可以形成高效的催化剂。
硅胶催化剂的优越性主要通过两个方面来体现。
首先，硅胶催化剂具有高度的稳定性和活性，能够长时间稳定催化反应，耐高温，寿命长。
(完整版)MOF-催化
嫁接功能性有机分子/配合物用于催化
通过后合成修饰的方法, 再嫁接功能性分子, 赋予MOFs 特定 的功能特性。同时, 后合成引入功能性基团存在自身的优越 性: 在配体上预先引入的功能性基团要求是惰性的, 否则在 MOFs 的合成中容易发生反应, 影响 MOFs 的结构形成, 而 MOFs 形成后再引入功能性基团不影响 MOFs 自身的合成过 程。
Chui, S. S.-Y.; Lo, S. M.-F.; Charmant, J. P. H.; Orpen, A. G.; Williams, I. D. Science 1999, 283, 1148.
MOFs材料 HKUST-1
USTC-253
添加物质 H2O
TFA
应用 催化苯甲醛的硅氰基化反应
多功能催化剂, 基于其 多重反应活性位点来 协同催化一锅多步反 应。
图6：示意性显示 PdAg@MIL-101 中 Lewis 酸性和 Pd/Ag 位点之间 的协同催化, 实现一锅多步反应过程
Chen, Y.-Z.; Zhou, Y.-X.; Wang, H.; Lu, J.; Uchida, T.; Xu, Q.; Yu,S.-H.; Jiang, H.-L. ACS Catal. 2015, 5, 2062.
作为催化剂, MOFs 优越性:
(1)孔洞的形状和大小的可选择性 (2)高密度的、均匀分散的催化活性位点 (3)MOFs 的高孔结构保证了每个催化活性中心的可接触性 (4)官能团的多样性 (5)MOFs大的孔道极大地便利了催化反应底物和产物的传输
MOFs 的多相催化
金属节点的路易斯酸催化
金属中心除了与有机配体发生配位外,还会与合成中存在的各种溶剂分 子(如 DMF, H2O 等)进行配位。而这些溶剂分子可以通过加热、真空 活化等不同的方法去除, 这样就会产生配位不饱和的金属中心,这时 MOFs 往往具有路易斯酸性, 可以催化各种不同的基(左)HKUST-1 沿着[100]方向的结构图和(右)HKUST-1 中 Cu 和均苯三羧酸的连接图
heck偶联反应条件
Heck偶联反应是一种重要的有机合成方法，用于合成芳香化合物。
它是通过将含有卤代烷基的烯烃与芳香化合物在存在钯催化剂和碱的条件下反应，形成新的碳-碳键。
Heck偶联反应的条件包括以下几个方面：
1. 反应物：反应物通常是含有卤代烷基的烯烃和芳香化合物。
卤代烷基可以是溴、氯或碘，而烯烃可以是乙烯、丁二烯等。
2. 催化剂：常用的催化剂是钯催化剂，如[Pd(PPh3)4]、Pd(OAc)2等。
这些催化剂能够促使反应物发生偶联反应。
3. 碱：碱的存在可以提高反应的速率和产率。
常用的碱有碳酸钠、碳酸钾等。
4. 溶剂：常用的溶剂是有机溶剂，如二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等。
溶剂的选择要考虑反应物的溶解性和反应的速率。
5. 温度：反应的温度通常在室温至100℃之间。
温度的选择要考虑反应物的稳定性和反应速率。
6. 反应时间：反应时间通常在几小时至几天之间，具体的反应时间取决于反应物的性质和反应条件。
需要注意的是，Heck偶联反应是一种氧化还原反应，因此反应体系中不能存在氧气或其他氧化剂，以免干扰反应的进行。
此外，反应条件的优化也需要考虑反应物的选择和反应的特殊要求。
TEMPO催化醇的氧化反应共3篇
TEMPO催化醇的氧化反应共3篇TEMPO催化醇的氧化反应1TEMPO催化醇的氧化反应TEMPO（2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物）是一种氧化剂，可以催化醇的氧化反应。
在这个反应中，醇会被氧化成醛或酮，同时TEMPO会被还原成TEMPO-H。
这个反应是一种绿色、高效、选择性好的方法，广泛应用于有机合成、生物化学和材料科学等领域。
TEMPO的氧化能力来源于它的氮氧自由基结构，它的氧化还原电位为+1.14 V vs SCE，这使得TEMPO能够将醇氧化成醛或酮。
在反应中，TEMPO接受醇的氢离子，形成TEMPO-H，同时将醇氧化成醛或酮。
TEMPO-H可以通过一系列反应再生为TEMPO，使反应可以循环进行。
TEMPO催化醇的氧化反应有许多优点。
首先，它是一种绿色化学反应，不需要使用有害的氧化剂，比如Cr6+、Mn7+等。
其次，TEMPO催化的醇氧化反应是高效的，反应速率快，而且只需要一小量的TEMPO就可以完成反应。
第三，这个反应可以产生高选择性的产物，通常只有醛或酮的形成，而且反应条件温和，不会破坏其他化学键。
TEMPO催化醇的氧化反应具有广泛的应用领域。
在有机合成中，它可以用来合成各种醛或酮化合物，例如醛或酮的保护基的去除，以及醛或酮的合成。
在生物化学中，TEMPO催化醇的氧化反应被用来研究蛋白质分子的氧化修饰。
在材料科学中，TEMPO催化醇的氧化反应可以用来合成各种高级材料，如纤维素纤维的氧化还原反应可以获得具有静电纺丝性质的纤维素材料。
虽然TEMPO催化醇的氧化反应有许多优点和应用，但也存在一些局限性。
首先，反应的底物范围有限，只能对较为活泼的初级醇和次级醇进行氧化反应。
其次，该反应需要一定的氧气、氧化剂以及碱性条件，反应条件比较苛刻。
此外，TEMPO催化醇氧化反应的产物难以分离，需要经过多步操作才能获得纯品。
总结起来，TEMPO催化醇的氧化反应是一种高效、绿色、高选择性的方法，具有广泛的应用领域。
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Ｒａｐｉｄｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＨＫＵＳＴ１ｆｏｒｈｉｇｈｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆａｌｃｏｈｏｌｓ
ＺＨＵＡＮＧＪｉｎｌｉａｎｇ１，ＺＨＡＮＧＹｕ１，ＣＨＥＮＧＨｕ１，ＬＩＵＸｉａｎｇｙｕｅ１， ＭＡＯＨｕｉｌｉｎｇ１，ＷＡＮＧＣｈｅｎ１，ＤＵＸｕａｎ２
第 ４８卷第 ７期 ２０１９年 ７月
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．７ Ｊｕｌ．２０１９
室温快速合成 ＨＫＵＳＴ１应用于醇 选择性催化氧化
庄金亮１，张宇１，程琥１，刘湘粤１，毛会玲１，王晨１，杜２
（１．贵州师范大学 化学与材料科学学院 贵州省功能材料化学重点实验室，贵州 贵阳 ５５０００１； ２．中国科学院过程工程研究所 中国科学院绿色过程与工程重点实验室，北京 １００１９０）
收稿日：２０１９０１０６ 修改稿日期：２０１９０１３１ 基金项目：国家自然科学基金项目（２１８６１０１３，２１４０３０４０）；贵州省科技厅重点基金项目（黔科合基础［２０１６］１４１３）；贵州省
教育厅普通高等学校科技拔尖人才支持计划（黔教合 ＫＹ字［２０１７］０６３） 作者简介：庄金亮（１９８３－），男，福建三明人，贵州师范大学副教授，博士，主要从事功能性金属有机框架材料的合成及应
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｕｓｉｎｇｓｏｌｖｅｎｔｉｎｄｕｃｅｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ＨＫＵＳＴ１ｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌｓｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｓｉｍ ｐｌｙｂｙｄｒｏｐｐｉｎｇＨＫＵＳＴ１ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｉｎｔｏｍｅｔｈａｎｏｌｕｎｄｅｒｓｔｉｒｒｉｎｇａｔｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．ＰｏｗｄｅｒＸＲＤ ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄＨＫＵＳＴ１ｃｒｙｓｔａｌｓａｒｅｈｉｇｈｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｍａｔｅｒｉａｌｓ；ＳＥＭ ｉｍａｇｅｓｓｈｏｗｎ ｔｈａｔＨＫＵＳＴ１ａｒｅｏｃｔａｈｅｄｒａｌｓｈａｐｅｗｉｔｈｕｎｉｆｏｒｍ ｓｉｚｅｉｎａｒａｎｇｅｏｆ２～３μｍ；Ｎ２ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ／ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｓｏｔｈｅｒｍ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔＨＫＵＳＴ１ ｃｒｙｓｔａｌｓａｒｅｈｉｇｈｌｙｐｏｒｏｕｓｗｉｔｈ ＢＥＴ ｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｓｕｐ ｔｏ １１００ｍ２／ｇ．ＢｙｔａｋｉｎｇａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｔｈｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆｏｐｅｎＣｕ２＋ｓｉｔｅｓ，ＨＫＵＳＴ１／ＴＥＭＰＯｃａｔａｌｙｔｉｃｓｙｓｔｅｍ ｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆａｌｃｏｈｏｌｓ．Ｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｇｌｙ，ＨＫＵＳＴ１／ＴＥＭＰＯｓｙｓｔｅｍｓｈｏｗｓｈｉｇｈｅｆｆｉ ｃｉｅｎｔａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｔｏｗａｒｄｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈｏｌｔｏｂｅｎｚａｄｅｈｙｄｅ．ＴｈｅＨＫＵＳＴ１ｃｒｙｓ ｔａｌｓａｎｄＴＥＭＰＯｒａｄｉｃａｌｓｗｅｒｅｆｏｕｎｄｂｏｔｈｔｏｂｅｃｒｕｃｉａｌｆｏｒｔｈｅｃａｔａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈｏｌ ｒｅｍａｉｎｓ８０％ ｗｉｔｈｉｎｔｈｅｆｏｕｒｒｕｎｓｏｆｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅａｃｔｉｏｎｓ，ａｎｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＨＫＵＳＴ１ ｃｒｙｓｔａｌｓｓｈｏｗｎｅｇｌｉｇｉｂｌｅｃｈａｎｇｅ，ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｉｎｇｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｅｏｆＨＫＵＳＴ１ａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉ ｃａｔｉｏｎｓｉｎｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｃａｔａｌｙｓｉｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ；ＨＫＵＳＴ１；ａｌｃｏｈｏｌｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ＴＥＭＰＯｒａｄｉｃａｌ
用。电话：０８５１－８６７０２１３４，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｌｚｈｕａｎｇ＠ｘｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
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应用化工
第 ４８卷
ＨＫＵＳＴ１是一种由 Ｃｕ２＋和均苯三甲酸搭建而 成具 有 三 维 孔 道 的 金 属有 机 骨 架 材 料 （ＭＯＦｓ）。 ＨＫＵＳＴ１的铜离子节点是潜在的 Ｌｅｗｉｓ酸催 化 位 点，具有催化活性。通常 ＨＫＵＳＴ１由水热法合成， 难以实现大量、低成本工业化合成［１］。本课题组开 发了一种溶剂诱导成核法，该方法无需特殊设备，在 室温条件下即可 获 得 高 结 晶 度 ＨＫＵＳＴ１晶 体［２］。 本文利用该方法合成 ＨＫＵＳＴ１微米晶体为催化剂， 以在无附加碱添加剂下，实现了芳香醇的选择性氧 化为相应的醛，ＨＫＵＳＴ１经多次循环利用仍保持较 高催化活性，是优异的醇选择性氧化异相催化剂。
摘 要：利用溶剂诱导成核法，将 ＨＫＵＳＴ１前驱液滴加入甲醇溶液，在室温条件下即可快速合成 ＨＫＵＳＴ１晶体。 Ｘ射线衍射结果表明所合成的 ＨＫＵＳＴ１具有很高的结晶度；扫描电子显微镜显示该 ＨＫＵＳＴ１具有规则的八面体 形貌，尺寸为 ２～３μｍ；Ｎ２吸附实验表明 ＨＫＵＳＴ１的 ＢＥＴ比表面积高达 １１００ｍ２／ｇ。利用 ＨＫＵＳＴ１含有大量的未 饱和 Ｃｕ２＋，以 ＨＫＵＳＴ１和 ２，２，６，６四甲基哌啶氧自由基（ＴＥＭＰＯ）组成的催化体系，研究了 ＨＫＵＳＴ１／ＴＥＭＰＯ对苯 甲醇选择性氧化成苯甲醛的反应。催化结果表明，ＨＫＵＳＴ１／ＴＥＭＰＯ体系在无外加碱添加剂时，在三氟甲苯溶剂 中，可将苯甲醇高效、高选择性氧化成苯甲醛。ＨＫＵＳＴ１和 ＴＥＭＰＯ均是催化苯甲醇转化成苯甲醛的催化剂，两者 缺一不可。ＨＫＵＳＴ１催化前后结构未发生明显变化，催化剂循环利用 ４次后，对苯甲醇的转化率仍保持在 ８０％以 上，是优异的异相催化剂。 关键词：多孔材料；金属有机骨架化合物；ＨＫＵＳＴ１；醇氧化；ＴＥＭＰＯ自由基 中图分类号：ＴＱ１１０．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０７－１５４３－０５