绿色氧化与还原PDF电子书下载

第一章　绿色氧化与还原的实现基础 2

1.1 由计量反应向催化反应转变 2

1.1.1　均相催化反应 2

1.1.2　多相催化反应 2

1.2　由苛刻反应条件向温和反应条件转变 4

1.3 由环境不友好催化技术向环境友好催化技术转变 5

1.4　由难以回收向可回收和反复使用的催化剂技术转变 6

1.4.1 固相催化剂 6

1.4.2　均相催化剂的固定化 7

1.5　使用绿色氧化剂和绿色还原剂 7

1.5.1　氧气／空气 8

1.5.2　过氧化氢 8

1.5.3　臭氧 9

1.5.4　生物氧化酶 9

1.6　使用绿色溶剂 10

1.5.6　绿色还原剂 10

1.5.5 固载氧化剂 10

1.6.1 水 11

1.6.2　离子液体 11

1.6.3　超临界溶剂 12

1.6.4　碳酸二甲酯 12

1.6.5　液-液两相溶剂体系 12

1.6.6　无溶剂化技术 13

1.7　绿色强化技术的使用 14

1.7.1　微波 14

1.7.2　超声波 14

1.7.3　光 15

1.7.4　等离子体 15

1.7.5　激光 15

1.7.6　磁场 16

1.7.8　强化技术的组合 17

1.8　绿色耦合技术的使用 17

1.7.7 电场 17

1.8.1　反应与分离的耦合技术 18

1.8.2　反应与反应的耦合技术 20

参考文献 21

第二章　均相催化剂固定化技术 24

2.1 固定于有机高分子上的催化技术 24

2.1.1　固定化方法 25

2.1.2　氧化反应 26

2.1.3　还原反应 29

2.2　固定于无机载体上的催化技术 31

2.2.1 固定化方法 32

2.2.2　氧化反应 32

2.2.3　还原反应 35

2.3 固定于液相载体上的催化技术 37

2.3.1 SLPC体系 37

2.3.2 SAPC体系 38

参考文献 39

第三章　绿色氧化反应 43

3.1　环氧化 43

3.1.1　相转移催化 43

3.1.2　多元多金属含氧簇合物 44

3.1.3　非催化环氧化 46

3.1.4　多相催化 47

3.1.5　分子氧作为氧化剂 52

3.2　醇氧化 53

3.2.1　水为溶剂 53

3.2.2 负载于无机载体上的催化剂 55

3.2.3　水滑石类 55

3.2.4　羟基磷灰石 56

3.2.5　铁锰尖晶石 57

3.2.6　金属氧化物 60

3.3　二元醇氧化 63

3.3.3　电化学氧化 64

3.3.2　TEMPO 64

3.3.1　计量氧化剂高锰酸钾 64

3.3.4　铱的配位催化 65

3.3.5　Ru（Salen）的光催化氧化 67

3.3.6　四氧化锇 67

3.3.7　固体催化剂 68

3.4　醛氧化 69

3.4.1 高锰酸钾 69

3.4.2　Oxone 70

3.4.3　过氧化氢 70

3.4.4　氧气 71

3.5　酮氧化 74

3.5.1　生物催化 74

3.5.2　m-CPBA氧化剂 74

3.5.3　过氧化氢为氧化剂的均相催化氧化 75

3.5.4 过氧化氢为氧化剂的液固相催化氧化 76

3.5.6　氧气为氧化剂的均相非催化氧化 78

3.5.5 氧气为氧化剂的均相催化氧化 78

3.5.7　氧气为氧化剂的多相催化氧化 79

3.6　烷烃氧化 80

3.6.1　模拟酶催化剂 80

3.6.2　有机过氧化物参加的均相催化 81

3.6.3　过氧化氢为氧化剂的均相催化 81

3.6.4　过氧化氢为氧化剂的多相催化 82

3.6.5　氧气为氧化剂的均相催化 82

3.6.6　氧气为氧化剂的多相催化 84

3.6.7　臭氧为氧化剂的均相催化 84

3.6.8　甲烷的液相氧化 85

3.7　烯烃的Wacker氧化 86

3.7.1 少氯或无氯氧化 87

3.7.2　逆向相转移催化 88

3.7.3　均相催化剂的固定化 89

3.7.5　绿色溶剂 90

3.7.4　固体催化剂 90

3.8　烯烃的双羟基化 91

3.8.1　四氧化锇固定于无机载体 92

3.8.2　四氧化锇固定于有机载体 92

3.8.3 离子交换法固定化 93

3.8.4　四氧化锇的微封装化 93

3.8.5　助氧化剂 94

3.8.6 离子液体为溶剂 96

3.8.7　光催化双羟基化 96

3.8.8　其他金属催化体系 96

3.8.9　非金属催化体系 97

3.9　氨氧化 98

3.9.1　烯烃与烷烃的氨氧化 98

3.9.2　芳烃及其衍生物的氨氧化 99

3.9.3　纤维素的氨氧化 100

3.9.4　环己醇的氨氧化 100

3.9.5　环己酮的氨氧化 101

3.10　胺氧化 102

3.10.1　生物酶催化氧化 102

3.10.2　过氧化氢为氧化剂 103

3.10.3　氧气为氧化剂的均相反应 104

3.10.4　氧气为氧化剂的多相反应 104

3.11　硫醚氧化 107

3.11.1　过氧化氢为氧化剂的均相催化氧化 107

3.11.2　过氧化氢为氧化剂的多相催化氧化 108

3.11.3　氧气为氧化剂的均相催化体系 109

3.11.4　氧气为氧化剂的多相催化体系 109

3.11.5　氧气为氧化剂的光催化体系 110

3.11.6　生物催化氧化体系 111

3.12　肟氧化 113

3.12.1　有机氧化剂促进的计量氧化反应 113

3.12.2　无机氧化剂促进的计量氧化反应 113

3.12.3　微波促进的计量氧化反应 113

3.12.4　催化氧化反应 114

3.13　碳水化合物的氧化 115

3.13.1　葡萄糖 115

3.13.2　果糖 117

3.13.3　乳糖 117

3.13.4　蔗糖 118

3.13.5 山梨醇 118

3.13.6　菊粉 119

3.13.7　纤维素 120

3.14　芳烃氧化 120

3.14.1　有机过氧化物作为氧化剂 121

3.14.2　过氧化氢为氧化剂的液固相催化氧化 121

3.14.3　氧气为氧化剂的均相催化氧化 122

3.14.4　氧气为氧化剂的液固相催化氧化 123

3.14.5　胶束催化 124

3.15　芳烃羟基化 125

3.15.1　一氧化二氮为氧化剂的气固相羟基化反应 126

3.15.2　过氧化氢为氧化剂的均相催化氧化 127

3.15.3　过氧化氢为氧化剂的液固相催化氧化 127

3.15.4　氧气为氧化剂的均相催化氧化 128

3.15.5　氧气为氧化剂的液固相催化氧化 128

3.15.6　氟相-水相两相催化体系 129

3.15.7　光催化羟基化 130

3.15.8　原位生成过氧化氢催化氧化苯 130

3.16　酚类羟基化 132

3.16.1　铁 132

3.16.2　铜 134

3.16.3　钛 135

3.16.4　钒 137

3.16.5　其他单金属 137

3.16.6　多金属 138

3.17　含氮杂环的氮氧化 138

3.17.3　过氧化氢为氧化剂的液固相催化氧化 139

3.17.2　过氧化氢为氧化剂的均相催化氧化 139

3.17.1　计量氧化反应 139

3.17.4　过氧化氢为氧化剂的生物催化氧化 144

3.17.5　氧气为氧化剂的均相催化氧化 144

参考文献 145

第四章　绿色还原反应 167

4.1　炔烃的还原 167

4.1.1　Lindlar催化剂 167

4.1.2　单独以钯组成固相催化剂 168

4.1.3　钯与其他元素协同组成固相催化剂 169

4.1.4　非钯金属体系作为固相催化剂 170

4.1.5　其他反应类型 170

4.2　烯烃的还原 171

4.2.1　钯 171

4.2.2　其他金属 173

4.2.3　双金属纳米颗粒 174

4.2.4　印迹技术 175

4.2.5　绿色溶剂 176

4.2.6　微波 178

4.3　醛和酮的还原 179

4.3.1　铂 180

4.3.2　钌 182

4.3.3　铑 183

4.3.4　金 184

4.3.5　铱 184

4.3.6　镍 185

4.3.7　其他金属 186

4.3.8　不含金属成分的催化还原 187

4.3.9　超临界二氧化碳 187

4.3.10　离子液体 188

4.3.11 液液两相溶剂体系 188

4.4　其他羰基的还原 190

4.4.1　羧酸的液相催化还原 190

4.4.2　酯的液相催化还原 193

4.4.3　酰胺的液相催化还原 194

4.4.4　酸酐的液相催化还原 195

4.5　亚砜和砜的还原 196

4.5.1　计量还原反应 196

4.5.2　催化还原反应 197

4.5.3　光催化还原 198

4.5.4　超声波强化 198

4.6　碳水化合物的还原 200

4.6.1 葡萄糖 200

4.6.2　果糖 202

4.6.3　蔗糖 204

4.6.4　吡喃木糖 204

4.6.5　菊粉 205

4.7　硝基化合物的还原 206

4.7.1　计量还原反应 206

4.7.2　催化氢转移还原法 210

4.7.3　一氧化碳为还原剂的催化反应 212

4.7.4　氢气为还原剂的催化反应 213

4.8　芳香环的还原 214

4.8.1　苯选择性还原制环己烯 214

4.8.2　苯酚的还原 216

4.8.3 甲基苯酚的还原 217

4.8.4　萘的还原 218

4.8.5　含氮、氧或硫原子的杂环的还原 219

4.9　腈的还原 220

4.9.1　腈 220

4.9.2　二元腈 223

4.9.3 亚胺 224

4.10　氢解 225

4.10.1　C—O键氢解 225

4.10.2　C—N键氢解 229

4.10.3　C—X键氢解 230

参考文献 232

第五章　两相催化技术 250

5.1　水-有机两相催化体系 250

5.1.1　作用机理 251

5.1.2　氧化反应 252

5.1.3　还原反应 253

5.1.4　非常规水-有机两相催化 255

5.2　氟-有机两相催化体系 257

5.2.1　作用机理 257

5.2.2　氧化反应 258

5.2.3　还原反应 263

5.3　相转移催化 265

5.3.1　传统相转移催化 265

5.3.2　反应控制相转移催化 271

参考文献 272

6.1　生物酶的概况 278

第六章　模拟酶（仿生）催化氧化 278

6.1.1 生物酶的分类和命名 279

6.1.2　生物酶的组成及结构 280

6.1.3　生物酶的催化功能及特点 286

6.2　生物酶的模拟及应用 289

6.2.1　模拟酶的理论基础 289

6.2.2　模拟酶的主要内容及分类 290

6.3.1　金属酞菁的结构及其催化特征 298

6.3　金属酞菁仿生催化剂的合成及应用 298

6.3.2　金属酞菁的合成、应用及作用机理 299

6.3.3　影响金属酞菁催化活性的因素 299

6.4　金属卟啉仿生催化剂的合成及应用 300

6.4.1　金属卟啉的结构特征 300

6.4.2　金属卟啉化合物的合成方法 302

6.4.3　金属卟啉仿生催化剂的应用 303

6.4.4　金属卟啉仿生催化剂的作用机理及构效关系研究 311

参考文献 318