| 非光气催化合成 N-取代氨基甲酸酯的研究 | |
尚建鹏
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| Subtype | 理学博士 |
| Thesis Advisor | 邓友全 |
| 2012-11-27 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | 绿色化学研究发展中心 |
| Degree Discipline | 物理化学 |
| Keyword | 非光气 催化 氨基甲酸酯 噁唑烷酮 聚脲 Non-phosgene Catalysis Carbamate Oxazolidinone Polyurea |
| Abstract | 氨基甲酸酯类化合物是一类重要的精细化学品，广泛应用于医药、农药、聚合物以及有机合成中间体。目前，该类化合物的规模化合成主要是以剧毒光气为原料。近年来，为了满足绿色化学与可持续发展的要求，各国科研机构和化工企业都在积极寻求绿色替代方法，以逐渐取缔光气使用。因此，随着氨基甲酸酯应用领域的不断扩大，发展环境友好的、高效的N-取代氨基甲酸酯合成路线成为该领域的研究热点。 本论文在文献调研的基础上，重点研究了非光气催化合成N-取代氨基甲酸酯。主要内容和结论如下： 1. 氨基甲酸酯与胺反应合成N-取代氨基甲酸酯 通过共沉淀法制备了一系列磁性Fe3O4 担载镍的催化剂，研究了其对胺与氨基甲酸酯反应的催化性能。结果发现5.1 wt% Ni/ Fe3O4 催化剂具有较优的催化性能。在优化条件下，成功合成了几种不同的N-取代氨基甲酸酯，其分离收率>90%。催化剂可通过外加磁场有效的分离回收，重复使用多次活性没有下降。催化剂表征结果显示催化活性来源于铁镍物种之间的协同作用产生的特定碱性位。准原位红外与同位素示踪实验结果表明该反应首先是胺类化合物与氨基甲酸酯反应生成脲中间体，然后脲中间体醇解生成N-取代氨基甲酸酯。 2. 氨基甲酸酯与环氧化合物反应合成2-噁唑烷酮 通过共沉淀法制备了一系列磁性镁铁复合氧化物催化剂，研究了其对氨基甲酸酯与环氧化合物反应的催化性能。结果发现MgFe-400 催化剂具有较优的催化性能。在优化条件下，成功合成了几种不同的2-噁唑烷酮。催化剂可通过外加磁场有效的分离回收，重复使用多次活性没有明显下降。催化剂表征结果表明催化剂的碱性位主要来源于结构中的氧化镁相，且碱性位对于催化活性有重要的影响。 3. 碳酸二烷基酯与聚脲衍生物反应合成N-取代氨基甲酸酯 在无催化剂情况下，利用脂肪族二胺与二氧化碳合成了一系列聚脲衍生物，并对其进行了固体核磁、红外、X 射线衍射以及热分析等表征。通过共沉淀法制备了一系列镁锌复合氧化物催化剂，研究了其对聚脲衍生物与碳酸二烷基酯反应的催化性能。结果发现MgO-ZnO 催化剂具有较优的催化性能，各种N-取代氨基甲酸酯的分离收率>93%。催化剂可重复使用多次而没有明显的活性下降。催化剂表征结果表明催化剂表面特定种类和数量的碱性位是催化剂具有高活性的重要原因。 |
| Funding Project | 绿色催化课题组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/2835 |
| Collection | 绿色化学研究发展中心 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 尚建鹏. 非光气催化合成 N-取代氨基甲酸酯的研究[D]. 中国科学院研究生院,2012. |
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| 201285尚建鹏.pdf（2763KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
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