硫乙烯氧化与-丁氧化,由Zr(IV) 替代的多氧甲酸盐催化
Olga V Zalomaeva1, Nataliya V Maksimchuk1, Vasilii Yu Evtushok1
1Boreskov Institute of Catalysis, Pr. Lavrentieva 5, Novosibirsk 630090, Russia. khold@catalysis.ru.
替代的多氧甲酸盐 (Zr-POMs) 能够有效地利用 tert-butyl hydro peroxide 催化 thioether 的氧化. 活性和选择性取决于Zr-POM结构,特定类型偏好硫氧化物或硫产品.
科学领域:
- 无机化学 无机化学
- 催化剂是一种催化剂.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 聚氧甲酸盐 (POMs) 是具有可调节性质的多功能无机集群.
- 替代POMs (Zr-POMs) 提供了催化应用的潜力.
- 硫乙烯的氧化到硫氧化物和硫是一种重要的化学转化.
研究的目的:
- 研究Zr-POMs具有不同结构 (Lindqvist,Keggin,Wells-Dawson) 的催化活性,以氧化.
- 探索Zr-POM结构对催化活性和选择性的影响.
- 阐明由Zr-POMs催化乙烯氧化反应的反应机制.
主要方法:
- 使用Lindqvist,Keggin和Wells-Dawson结构的Zr-POMs的合成和表征.
- 用三甲基氧化物 (TBHP) 作为氧化剂对硫乙烯的催化氧化.
- 动力学,同位素 (H218O) 和光谱学研究,以探测反应机制.
- 使用元素分析,HR-ESI-MS,ATR-FT-IR和NMR光谱学进行中间基氧复合物的表征.
主要成果:
- Zr-POMs有效地催化了与TBHP的乙烯氧化,性能优于Ti和Nb替代的POMs.
- 催化活性和选择性高度依赖于Zr-POM结构类型 (Keggin, Wells-Dawson, Lindqvist).
- 反应速率以 Zr-K ≈ Zr-WD > Zr-L.L. 的顺序下降.
- Zr-K 主要产生硫氧化物,而Zr-L则偏好硫,具有1等效. 这是TBHP.TBHP.
- 单质基氧复合物被形成并进行了表征.
- 无论是Zr-K和Zr-L基氧复合体,都通过电友氧转移机制表现出活性.
- 在流通条件下,硫氧化物与Zr-L结合会影响对硫形成的选择性.
- 溶剂性质显著影响氧气转移机制和选择性.
结论:
- Zr-POMs是乙烯氧化物的有效催化剂,其结构类型决定了活性和选择性.
- 反应通过电友氧传递机制进行,受中间复合物形成和溶剂效应的影响.
- 这项研究强调了定制Zr-POMs在选择性氧化反应中的潜力.
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