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专利号: 2022104892021
申请人: 重庆工商大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机化学〔2〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有S空位的六方相CdS纳米棒光催化剂在C‑H活化构筑C‑C/C‑N/C‑S惰性化学键上的应用,其特征在于:具有S空位的六方相CdS纳米棒Sv‑CdS NRs的制备方法为:在180℃的反应温度下,通过溶剂热反应制备CdS纳米棒,将1.92g硝酸镉和1.42g硫脲溶解在乙二胺中并搅拌15分钟,将透明溶液转移到100mL聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中,并在180℃下加热18小时,冷却至室温后,用乙醇和去离子水多次洗涤黄色沉淀物,并在70℃下干燥过夜获得CdS纳米棒;

将获得的CdS纳米棒用作前体,并将其置于管式炉中,在氮气保护下以10℃/min的加热速率加热至800℃,并保持30分钟以获得Sv‑CdS NRs;

所述应用的方法具体如下:

将10mg Sv‑CdS NRs、0.2mmol苯乙炔放置在含有5ml四氢呋喃的Schlenk管中,在反应2

之前,将悬浮液脱气并用Ar饱和,以去除任何溶解的O2,反应在0.75W/cm蓝色460nm LED的照射下进行24小时,并在整个反应过程中持续搅拌反应悬浮液,通过GC和GC‑MS进行分析2‑乙烯基四氢呋喃的转化率为95%;

将10mg制备的Sv‑CdS NRs置于密闭玻璃反应器中,使用氩气多次置换管内空气后,配2

备充满氩气的气球,加入0.2mmol苯乙炔和5mL的1,3‑二氧五环,在0.75W/cm蓝色LED灯照射下反应24h,通过GC和GC‑MS分析苯乙炔的转化率和产物选择性,苯乙炔的转化率为53%,对应的顺反异构产物选择性为E/Z=0.7;

将10mg制备的Sv‑CdS NRs置于密闭玻璃反应器中,使用氩气多次置换管内空气后,配2

备充满氩气的气球,加入0.2mmol的2‑氟苯乙炔和5mL四氢呋喃,在0.75W/cm蓝色LED灯照射下反应24h,通过GC和GC‑MS分析2‑氟苯乙炔的转化率和产物选择性,2‑氟苯乙炔的转化率为68%,对应的顺反异构产物选择性为E/Z=2.2;

将10mg制备的Sv‑CdS NRs置于密闭玻璃反应器中,使用氩气多次置换管内空气后,配2

备充满氩气的气球,加入0.2mmol的2‑甲氧基苯乙炔和5mL四氢呋喃,在0.75W/cm 蓝色LED灯照射下反应24h,通过GC和GC‑MS分析2‑甲氧基苯乙炔的转化率和产物选择性,2‑甲氧基苯乙炔的转化率为87%,对应的顺反异构产物选择性为E/Z=4.6;

将10mg制备的Sv‑CdS NRs置于密闭玻璃反应器中,使用氩气多次置换管内空气后,配2

备充满氩气的气球,加入0.2mmol的2‑甲基苯乙炔和5mL四氢呋喃,在0.75W/cm 蓝色LED灯照射下反应24h,通过GC和GC‑MS分析2‑甲基苯乙炔的转化率和产物选择性,2‑甲基苯乙炔的转化率为78%,对应的顺反异构产物选择性为E/Z=2.2;

将10mg制备的Sv‑CdS NRs置于密闭玻璃反应器中,使用氩气多次置换管内空气后,配2

备充满氩气的气球,加入0.2mmol的2‑乙炔基吡啶和5mL四氢呋喃,在0.75W/cm 蓝色LED灯照射下反应24h,通过GC和GC‑MS分析2‑乙炔基吡啶的转化率和产物选择性,2‑乙炔基吡啶的转化率为87%,对应的顺反异构产物选择性为E/Z=0.6;

将10mg制备的Sv‑CdS NRs置于密闭玻璃反应器中,使用氩气多次置换管内空气后,配2

备充满氩气的气球,加入0.2mmol苯乙烯和5mL四氢呋喃,在0.75W/cm 蓝色LED灯照射下反应24h,通过GC和GC‑MS分析苯乙烯的转化率,苯乙烯的转化率为89%;

将10mg制备的Sv‑CdS NRs置于密闭玻璃反应器中,使用氩气多次置换管内空气后,配2

备充满氩气的气球,加入0.2mmol4‑甲基苯乙烯和5mL四氢呋喃,在0.75W/cm蓝色LED灯照射下反应24h,通过GC和GC‑MS分析4‑甲基苯乙烯的转化率,4‑甲基苯乙烯的转化率为63%;

DMF与烯烃的光催化反应:将10mg Sv‑CdS NRs和20mg碱性添加剂Cs2CO3添加到Schlenk管中,该管充满N2以去除O2,然后,向Schlenk管中加入0.2mmol苯乙烯和4mL DMF,在0.75W/2

cm蓝色460nm LED下搅拌混合物24小时,反应后,通过直径20μm的多孔膜过滤混合物,并通过HPLC进行分析,测得偶联产物产率为87%,气体产物用TCD检测器进行GC分析,检测到氢气产生;

DMF与烯烃的光催化反应:将10mg Sv‑CdS NRs和20mg碱性添加剂Cs2CO3添加到Schlenk管中,该管充满N2以去除O2,然后,向Schlenk管中加入0.2mmol4‑甲基苯乙烯和4mL DMF,在2

0.75W/cm 蓝色460nm LED下搅拌混合物24小时,反应后,通过直径20μm的多孔膜过滤混合物,并通过HPLC进行分析,测得偶联产物产率为91%,气体产物用TCD检测器进行GC分析,检测到氢气产生;

甲苯与苯乙烯的光催化反应:将10mg Sv‑CdS NRs和0.2mmol苯乙烯置于含有2ml甲苯和2ml二氯甲烷的Schlenk管中,在反应之前,将悬浮液脱气并用Ar饱和,以去除任何溶解的2

O2,反应在0.75W/cm 460nm LED灯照射下进行24小时,并在整个反应过程中持续搅拌反应悬浮液,反应后,通过GC和GC‑MS分析滤液,测得偶联产物产率为73%,气体产物用TCD检测器进行GC分析,检测到氢气产生;

苄胺自偶联的光催化反应:将10mg Sv‑CdS NRs和0.5mmol苄胺置于含有2ml乙腈的Schlenk管中,在反应之前,将悬浮液脱气并用Ar饱和,以去除任何溶解的O2,反应在0.15W/2

cm 460nm LED灯照射下进行12小时,并在整个反应过程中持续搅拌反应悬浮液,反应后,通过GC和GC‑MS分析滤液,测得偶联产物产率为82%;

苄硫醇与苯乙炔的光催化反应:10mg Sv‑CdS NRs、0.1mmol苄硫醇和0.12mmol苯乙炔悬浮在含有4ml甲醇溶剂的Schlenk管中,在反应之前,将悬浮液脱气并用N2饱和,以去除任2

何溶解的O2,反应在室温下用0.75W/cm 460nm LED灯照射下进行,反应后,使用GC和GC‑MS对产物进行分析,测得偶联产物产率为83%,气体产物用TCD检测器进行GC分析,检测到氢气产生;

苄硫醇与苯乙烯的光催化反应:10mg Sv‑CdS NRs、0.1mmol苄硫醇和0.12mmol苯乙烯悬浮在含有4ml甲醇溶剂的Schlenk管中,在反应之前,将悬浮液脱气并用N2饱和,以去除任2

何溶解的O2,反应在室温下用0.75W/cm 460nm LED灯照射下进行,反应后,使用GC和GC‑MS对产物进行分析,测得偶联产物产率为76%,气体产物用TCD检测器进行GC分析,检测到氢气产生;

CO2羧化的光催化反应:将10mg Sv‑CdS NRs光催化剂和0.3mmol碱添加剂K2CO3添加到充满CO2的Schlenk管中,然后,向Schlenk管中加入0.2mmol乙苯和5mL去离子水,在0.75W/2

cm蓝色460nm LED下搅拌混合物24小时,通过多孔膜过滤混合物,酸化后用HPLC分析滤液,测得羧化产物产率为80%;

CO2羧化的光催化反应:将10mg Sv‑CdS NRs光催化剂和0.3mmol碱添加剂K2CO3添加到2

充满CO2的Schlenk管中,然后,向Schlenk管中加入0.2mmol苯和5mL去离子水,在0.75W/cm蓝色460nm LED下搅拌混合物24小时,通过多孔膜过滤混合物,酸化后用HPLC分析滤液,测得羧化产物产率为90%。