| 题名 | 基于铜基催化材料结构调控的胺类精细化学品可控合成研究 |
| 作者 | 吴亚娟 |
| 答辩日期 | 2019-05-23 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 石峰 |
| 关键词 | 纳米催化 催化胺化 二氧化碳 催化材料设计 Nanocatalysis Catalytic Amination Carbon Dioxide Catalytic Material Design |
| 学位名称 | 理学博士 |
| 其他题名 | 无 |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 英文摘要 | 胺类化合物是重要的有机化工中间体，清洁、高效的胺类化合物多相合成催化体系开发是催化研究的一个重要领域。如何通过催化材料结构和动力学的调控实现胺类化合物的选择性合成是这一领域的重要研究内容。基于此，本文较系统地研究了自负载铜催化胺化、动力学调控的二元醇选择性胺化以及大分子配体调控的二氧化碳催化胺化等体系，取得了较为系统的研究结果。主要内容和结果讨论如下： 1.自负载铜催化胺化。与氧化物载体相比，金属载体具有良好的导电、导热性以及更佳的纳米金属-载体相互作用，这些特点都有可能利于氢转移机理的胺醇烷基化反应。基于以上假设，我们系统研究了自负载铜粉催化胺醇烷基化反应。结果表明，自负载铜粉催化剂具有优于氧化物担载纳米铜催化剂的性能。进一步以之为催化剂实现了多种不同结构的芳香族、脂肪族和杂环醇的催化胺化，收率为58-99%。 2.二元醇的选择性胺化。胺基醇在药物和功能材料领域具有广泛的应用，如何在二元醇胺化反应中避免杂环胺的生成从而实现其选择性单胺化一直是本领域的挑战性课题。我们通过简单地调节CuNiAlOx催化剂加入量，实现了杂环胺和胺基醇的选择性可控合成，相应胺基醇的分离收率最高可达90%，杂环胺的收率最高可达91%。 3.大分子配体调控的二氧化碳催化胺化。通过在CuAlOx表面构建氮掺杂碳大分子配体对CuAlOx的催化性能进行调控，实现了二甲胺、CO2/H2可控合成DMF的反应。通过XRD、TEM、EXAFS等表征手段发现，H2及1，10-菲罗啉的加入是催化剂表面形成层状碳膜的必要条件。DMF加氢控制实验及DFT计算结果表明，CuAlOx催化剂表面大分子配体的存在形成可以抑制DMF进一步加氢生成三甲胺。 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.licp.cn/handle/362003/25227]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_OSSO国家重点实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学 2.中国科学院兰州化学物理研究所; |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴亚娟. 基于铜基催化材料结构调控的胺类精细化学品可控合成研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2019. |
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