
第06期综述专论
金属吓嘛仿生催化剂的研究进展
金属卧啉仿生催化剂的研究进展
顾来况
(中北大学理学院,太原030051)
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摘要:本文综述了近年来金属叶哪化合物的类型,制备方法及在催化别方面的应用,以及仿生维化氧化机理的研究情况。连今为止,已报道的金属吓味值化大部分是小分子,在使用时难分离、不易回收且容易失括从面限制了其发展和应用。此外,有关其催化氧化机理的研究也报道基少。读领域的发展趋势在于开发出可用于载金属吓琳的新型材料和新的修饰组分,以及拓展金国叶啡在催化反应尤其是空气氧化体系中的应用
关键调:金属卧琳;仿生催化别;催化机理;新型材料
中图分类号:0631
文默标识码:A
金属叶啉(MPs)是一类重要的仿生催化剂。它能够模拟细胞色素P450单充氧酶,在温和条件下活化分子氧,使烃类物质在空气作用下高效率、高选择性、环境友好地得以催化氧化I-2,从而得到各种有机合成中间体,满足工业生产的需求。1979年Grove围首次将人工合成的金属外啉催化剂应用于有机底物的催化氧化,目前国内外对琳类化合物的研究非常活跃,特别是金属卧琳。金属叶啉在催化反应中存在氧化分解、自聚、失活,以及难以回收等缺点,限制了在合成化学和工业领域的应用。近年来,将金属卧啉通过各种方法固载在各种载体表面,形成化学结构和功能非常明确的固体催化中心,从而把均相催化反应转化为多相催化反应,最终解决催化剂的回收间题,自前已经取得了一系列研究成果。因此,本文综述了近年来金属叶啉仿生催化剂的研究进展,主要包括叶金属卧啉的类型、制备方法及其应用,以及仿生催化氧化机理,并展望了它的发展趋势。
1卧琳化合物简介
吓盼是由四个吡咯环通过次甲基键连形成的具有
作者简介:顾来玩(1987一),女,硕士研究生,功能高分子材料。万方数据
文章编号:T16728114(2012)0609-06
18个电子的大共拒体系。卧盼分子中4个吡略咯环的8 个β位和4个中位(meso-)的氢原子均可被其他基团所取代,生成各种各样的吩衍生物,即卧琳,其中心的氮原子与金属原子配位形成金属吓啉配合物,金属叶嘛的分子。
2卧啉的合成方法
(1)Rothemund方法:该方法在一段时间内一直
是合成卧琳化合的经典方法。它以醛类化合物(甲醛、乙醛、苯甲醛等)和吡咯为原料,以吡啶和甲醇为落溶剂在封口的玻璃管中反应,水浴90℃~95℃下反应30min。该法所需反应条件苛刻,要求反应器密闭隔氧,底物浓度较低;而且后处理非常麻烦,反应收率低,仅有极少数芳醛可用于合成吓啉。
(2)Adler方法:用吡咯和芳醛在丙酸介质中
进行缩合反应,直接合成卧啉类试剂,提高了卧啉的产率。卧啉的产率主要受到溶液的酸碱性、溶剂的种类、反应温度和反应物的浓度等因素影响。但是这个方法有产率低、受反应条件的限制多、纯化困难等缺点。
(3)Lindseyl"方法:采用苯甲醛和吡略在氮气保护下,于二氯甲烷溶剂中用三氟化硼一乙醚作为催化剂,室温下反应生成四氢卧琳(TPC),然后以二氯二睛基苯醒(DDQ)氧化合成TPP,产率可达