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铑催化氢甲酰化反应机理的密度泛函研究硕士论文.pdf

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铑催化氢甲酰化反应机理的密度泛函研究硕士论文.pdf

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铑催化氢甲酰化反应机理的密度泛函研究硕士论文.pdf

文档介绍

文档介绍:一二










△了
前言
氢甲酞化反应由来及研究进展
氢甲酞化反应简介
氢甲酞化反应也称反应,是年代末期有德国
发现的。

》一《·高温高压


羚酸

一一博
进酷


一径基醛不饱和醛

饱和醛

梭酸
图以烯烃氢甲酞化反应为基础所得到的化工产品
这个反应在形式上可以看作是甲醛加到烯烃的双键上去,因
此称为氢甲酞化反应。近年来,这个反应有了很大进展,已成为均相催化反
应最重要的工业应用之一。可以通过氢甲酞化反应合成出许多有用的基本化工产
品。图列出了以氢甲酞化反应为基础的许多化工产品。可见,研究氢甲酞化反
应的机理,以便更好地控制反应进程,是具有现实意义的。
钻催化剂是最早用于烯烃甲酞化反应的催化剂,但它要求较为苛刻的反应条
件的和的混合气体。在经过了一系列的研究之后,
于年发现了作为氢甲酞化反应催化剂的锗络合物
等。具有催化活性的形式是,它可以由
催化前体通过氧化加成和还原消除反应得到。
一一

和曾详细研究过佬催化剂催化的氢甲酞化反应。
在所提出的反应历程中图,具有催化活性的络合物是五配位的




代、

、七


图提出的利用肠为催化剂的烯烃甲酞化反应历程
在这个历程中,催化剂首先解离出一个配体,生成配位不饱和的氢化络
合物然后烯烃与之配位络合。烯烃双键合键的插入反应生
成配位不饱和的烷基络合物。然后三苯基麟的加成使之配位饱和。烷基对配位
基的迁移插入反应生成酞基络合物。氢对酸基络合物的氧化加成反应是速度控制
步骤。根据所提出的反应历程,最后是氢化酞基络合物的还原消除反
应,在这一步生成产物醛和络合物。此络合物重新结合生成
催化剂办,从而完成整个催化反应过程
近年来氢甲酞化反应研究进展
对于氢甲酞化反应来说,多数能形成拨基物的过渡金属都是潜在的催化剂,
但对于不同的金属,其催化活性相差很大。能够催化烯烃氢甲酞化的金属物种有
等,目前,氢甲酞化催化剂的研究主要集中在一下
四种金属和,其中和催化剂仅限于学术研究,真正用于
工业化生产过程的只有和催化剂。钻和锗催化剂具有优异的催化活性,几
乎所有的工业化氢甲酞化过程均以这两种金属的络合物为催化剂的。
近年来,随着医药以及农药方面对药物的纯度要求的增加,不对称催化反应
的工业价值是不言而喻的。因此,在不对称氢甲酞化实验研究领域,前人己做了
大量的工作‘,主要集中于手性配体及其电子效应、”等研究,合
成上常用的手性配体有双麟配体如工等。
对于在理论计算方面‘等在对
催化氢甲酞化反应的机理作了详细的研究。等在水平下对
比催化循环进行了研究。‘等在锗为
水平下对催化氢甲酞化反应进行了研究。雷鸣等对。催
化剂催化的氢甲酞反应在水平下研究机理中部分基元反应【。而对
于不对称氢甲酞化反应机理研究,迄今没有完整的文献报道。
研究内容的确定
从上面的介绍可以看出,氢甲酞化反应己经在工业生产中具有十分重大的意
研究内容的确定应,在这一步生成产物醛和络合物。。;从ρ芯拷四种金属:、、和,其中和催化荆仅限于学术研究,真正用于的工业价值是不言而喻的。因此,在不对称氢甲酰化实验研究领域。前人已做了大量的工作“‘保饕<杏谑中耘涮寮捌涞缱有вΑⅰ癰4呋方辛搜芯俊3啊!盇在这个历程中,催化剂首先解离出一个配体#。烯烃双键含键的插入反应生成配位不饱和的烷基络合物。然后三苯基膦的加成使之配位饱和。烷基对配位羰基的迁移插入反应生成酰基络合物。氢对酰基络合物的氧化加成反应是速度控制步骤。根据岢龅姆从蹋詈笫乔饣;绾衔锏幕乖催化剂#佣瓿烧龃呋从对于氢甲酰化反应来说,多数能形成羰基物的过渡金属都是潜在的催化剂,但对于不同的金属,其催化活性相差很大。能够催化烯烃氢甲酰化的金属物种有:、、、、、、等,目前,氢甲酰化催化剂的研究主要集中在一下工业化生产过程的只有和催化剂。钴和铑催化剂具有优异的催化活性,几乎所有的工业化氢甲酰化过程均以这两种金属的络合物为催化剂的。近年来,随着医药以及农药方面对药物的纯度要求的增加,不对称催化反应钡妊芯浚成上常用的手性配体有双膦配体如..、取!鄙对于在理论计算方面‘”“,,:催化氢甲酰化反应的机理作了详细的研究。”等在较露訦仍贐/铑为水平下对4呋饧柞;从辛搜芯俊!@酌榷訡化剂催化的氨甲酰反应在/较卵芯炕碇胁糠只7从Α!啊6于不对称氢甲酰化反应机理研究,迄今没有完整的文献报道。从上面的介绍可以看出,氢甲酰化反应已经