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·1534· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
AW-GO-5%与新鲜 AW-GO-5%相比,循环使用 4 次 2.4 AW-GO 催化剂与铵盐催化活性对比
−1
+
后的 AW-GO-5%在 1400 cm 处 NH 4 的振动峰依然 表 3 中对比了 AW-GO-5%催化剂与不同铵盐对
存在,而且峰强度没有明显降低。GO 典型的特征 Knoevenagel 缩合反应的催化活性,实验方法同 1.3
−1
峰(1752 cm 处 C==O 的伸缩振动峰,1628 cm −1 节。由表 3 可知,AW-GO-5%催化剂与碳酸铵、醋
−1
处芳环中 C==C 的伸缩振动,1230 和 1062 cm 处 酸 铵均表现 出较高的 转化率与 选择性, 但
环氧基和烷氧基中 C—O—C 的伸缩振动峰)的峰 AW-GO-5%作为非均相催化剂更有利于催化剂与产
位置和峰强度均没有明显变化。可见,循环使用后 品的分离,提高产品纯度,并且有利于催化剂的循
的催化剂化学组成没有变化,结构保持良好。 环使用。
表 3 AW-GO 催化剂与铵盐在 Knoevenagel 缩合反应中
的催化活性对比
Table 3 Catalytic performances comparison of AW-GO
and ammonium salts samples in Knoevenagel
condensation
Entry Catalyst Conv./% Sel./% Yield/%
1 AW-GO-5% 93.6 94.8 88.7
2 碳酸铵 92.0 94.6 87.0
3 醋酸铵 91.9 94.2 86.5
3 结论
图 6 催化剂重复使用性能评价结果
Fig. 6 Reusability of AW-GO-5% in Knoevenagel (1)以氨水为氮源,通过简单浸渍制备出不同
condensation
氮含量的改性氧化石墨烯复合材料 AW-GO-x,制备
过程简单,原料与传统的 N 源(有机胺)相比更加
环保、价廉。
(2)催化剂的表征结果显示,AW-GO-x 上的
+
氮元素以 NH 4 的形式存在,是通过氨水中的氨与 GO
表面的羧基反应所得到的羧酸铵。AW-GO 样品在苯
甲醛和丙二腈的 Knoevenagel 缩合反应中表现出较
高 的催化活 性和良好 的循环使 用性能。 以
AW-GO-5%为催化剂,在反应温度 60 ¥đ反应 4 h
时,苯甲醛转化率为 93.6%,苄亚基丙二腈选择性
图 7 循环 使用 4 次后 的 AW-GO-5%( A)和 新鲜 为 94.8%。
AW-GO-5%(B)的 XRD 谱图
Fig. 7 XRD patterns of the spent AW-GO-5% sample after 参考文献:
four catalytic tests (A) and the fresh AW-GO-5%(B) [1] Xu J, Chen T, Shang J K, et al. Facile preparation of
SBA-15-supported carbon nitride materials for high-performance
base catalysis[J]. Microporous and Mesoporous Materials, 2015, 211:
105-112.
[2] Bian Yanjiang (边延江), Qin Ying (秦英), Xiao Liwei (肖立伟),
et al. New advances of Knoevenagel condensation reactions[J].
Chinese Journal of Organic Chemistry (有机化学), 2006, 26(9):
1165-1172.
[3] Xue B, Zhu J G, Li Y X, et al. Facile functionalization of graphene
oxide with ethylenediamine as a solid base catalyst for Knoevenagel
condensation reaction[J]. Catalysis Communications, 2015, 64:
105-109.
[4] Su F, Antonietti M, Wang X. mpg-C 3N 4 as a solid base catalyst for
Knoevenagel condensations and transesterification reactions [J].
Catalysis Science & Technology, 2012, 2(5): 1005-1009.
图 8 循环 使用 4 次后 的 AW-GO-5%( A)和 新鲜 [5] Nobuyuki M, Takuya H. Organocatalytic Knoevenagel condensations
AW-GO-5%(B)的 FTIR 谱图 by means of carbamic acid ammonium salts[J]. Organic Letters,
Fig. 8 FTIR spectra of the spent AW-GO-5% sample after 2013, 15(8): 1854-1857.
four catalytic tests (A) and the fresh AW-GO-5% (B) (下转第 1541 页)