負(fù)載三價(jià)鐵-5-磺基水楊酸光催化氧化苯制苯酚.pdf

1、苯酚是重要的精細(xì)化工中間體，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，需求量一直在增長(zhǎng)。工業(yè)上制備苯酚的傳統(tǒng)方法一般包括多步復(fù)雜的反應(yīng)，且伴有大量副產(chǎn)物及其它污染物，不符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。近年來(lái)隨著人們對(duì)環(huán)境、資源的關(guān)心和重視以及綠色化學(xué)的迅猛發(fā)展，使人們對(duì)提高化學(xué)合成反應(yīng)的原子利用率、如何用催化劑來(lái)代替反應(yīng)試劑等越來(lái)越關(guān)心。直接使苯催化氧化羥基化合成苯酚，只需一步化學(xué)反應(yīng)就可從原料得到最終產(chǎn)品。這是一個(gè)涉及直接活化C—H鍵將羥基引入苯環(huán)而使其功能化的反應(yīng)

2、，是合成化學(xué)中最值得研究、也是最難解決的問(wèn)題之一。要達(dá)到這一目的，催化劑的選擇和制備是最為關(guān)鍵的因素之一。 本文利用簡(jiǎn)單的浸漬法制備了一種新穎的分散吸附于載體上的類氫醌體構(gòu)筑非氮鐵配合物的可見光光催化劑，并利用TEM—EDX，IR等方法對(duì)樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，證明了制備化合物為“Fe（Ⅲ）—ssal—載體”結(jié)構(gòu)的催化劑。該催化劑活性中心為類氫醌配體與Fe3+離子形成的配合物。催化劑能夠在可見光照射下有效催化H2O2分解為·OH，可

3、逆轉(zhuǎn)化的類氫醌結(jié)構(gòu)能驅(qū)動(dòng)中心鐵離子在兩相中穿行反應(yīng)，避免了一般Fenton反應(yīng)中的Fe3+導(dǎo)致的H2O2無(wú)效分解，該催化劑活性高，壽命長(zhǎng)，能廣泛應(yīng)用到羥基自由基引發(fā)的芳香環(huán)的羥基化反應(yīng)。 本文利用雙氧水為氧化劑氧化苯。實(shí)驗(yàn)表明，用不同載體制備的催化劑的催化活性不同，以γ—Al2O3為載體制備的催化劑的活性最高，以薄層層析硅膠（G60型）為載體制備的催化劑活性次之。通過(guò)考察Fe（Ⅲ）—ssal—Al2O3催化劑以及Fe（Ⅲ）—ss

4、al—薄層層析硅膠（G60型）催化劑的制備條件對(duì)催化苯羥基化反應(yīng)活性的影響，得到了較優(yōu)的催化劑制備條件。優(yōu)化光催化反應(yīng)條件，使用Fe（Ⅲ）—ssal—Al2O3作為催化劑，苯的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100％，苯酚選擇性達(dá)27.64％。催化劑可重復(fù)使用6次，且在前4次使用時(shí)催化活性幾乎沒(méi)有降低。使用Fe（Ⅲ）—ssal—薄層層析硅膠（G60型）作為催化劑，苯酚收率達(dá)21.62％，苯的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100％。催化劑可以重復(fù)使用4次，且在前3次使用時(shí)催化活性