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木聚糖类半纤维素固体酸在催化1,3-偶极环加成反应中的应用

马纪亮  钟林新  彭新文  陈泽虹  杜帆  孙润仓  
【摘要】:生物质碳基固体酸(Sulfonation of carbonized biomass,CB-SO_3H)是以生物质为原料进行不完全碳化后,经磺化处理而负载上酸性基团的催化材料,具有较高的催化性能。CB-SO_3H是一种不可溶的、稳定的、廉价的新型催化剂。近年来在烷基化、酯化、聚合、缩合、加成和异构化等反应中展现出较好的催化效果。与传统的液体酸催化剂相比,CB-SO_3H催化剂能通过沉降或过滤轻易地从液相产物中分离,避免了液体酸在催化过程中产生大量废液废渣、腐蚀设备及在工艺上难以实现连续生产等缺点。生物质尤其是农林废弃物是一类具有发展前景的原材料,本研究以农林废弃物木聚糖类半纤维素为原料经不完全碳化,磺化等过程制备了基于木聚糖类半纤维素固体酸催化剂(Sulfonation of carbonized xylans hemicellulose,CXH-SO_3H),并通过IR、XRD、SEM及元素分析等手段对其进行了表征。将此催化剂应用于催化硝基苯乙烯类化合物与叠氮化钠1,3-偶极环加成反应,产率可达92%,催化剂可循环使用,在工业生产中,有望代替硫酸被广泛使用。

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