不同形貌纳米二氧化铈的合成及其催化的有机反应

【摘要】：近年来纳米材料引起了人们广泛的关注,其在工业生产中已有应用,但他们在有机催化中的应用还有待进一步探究和拓展。本论文合成了四种不同形貌的纳米二氧化铈,考察了其在有机催化中的应用。本论文共分为五个部分:第一章对论文选题依据和意义、研究现状、创新点和研究方法四个方面进行了阐述,综述了纳米材料的性质、制备方法和催化的有机反应。第二章采用无模板水热法,使用CTAB、尿素、碳酸铵为形貌控制剂,分别制取了多孔棒状、颗粒状、梭形和线形四种形貌的纳米氧化铈。结果表明:所得的纳米CeO2具有高的比表面积,性质稳定,在有机合成方面具有潜在的催化活性和应用价值。第三章通过对上一章合成得到的不同形貌的纳米二氧化铈进行筛选,得到了Ugi-Smiles的高效催化剂。以多孔棒状纳米CeO2为催化剂催化了醛、丙二腈、环己基异腈和低活性的2-巯基苯并噻唑(或噁唑)参与的多组分Ugi-Smiles串联反应,合成了一系列硫代吡咯烷酮衍生物。对产物生物活性研究结果表明:两个系列的产物都具有很高的抗菌活性,其中7个化合物对Staphylococcus.aureus菌具有专属性很高的抑制活性,具有进一步开发的潜力。第四章首次以多孔二氧化铈纳米棒为催化剂,催化了四取代咪唑类化合物的合成,并对产物进行了生物活性探究,获得了较好的研究效果。第五章首次以多孔二氧化铈纳米棒为催化剂,一步催化合成了一系列喹喔啉衍生物,本章还对产物进行了生物活性探究,获得了较好的研究效果,为此类化合物的进一步结构改造及寻找高活性化合物提供了依据。本论文使用的催化剂催化效率高,可重复使用,底物适用范围广,具有较高的原子经济性。合成方法操作简便,后处理简单、产率高,拓展了纳米二氧化铈作为催化剂催化有机反应的应用范围。为三类化合物的合成提供了新的绿色合成途径。所有产物的结构都经核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外光谱、高分辨质谱确证。
【关键词】：纳米二氧化铈 合成 催化 有机反应
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O643.36