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金属卟啉仿生催化丙烯液相氧化的研究的中期报告
摘要：
本研究以金属卟啉为催化剂，在乙醇中催化氧化丙烯，研究了不同反应条件对反应结果的影响。结果表明，在反应温度为60℃，底物浓度为0.2mol/L，催化剂用量为0.8mmol/L，反应时间为8小时的条件下，丙烯的转化率为68.7%。进一步的实验表明，此反应可在氧气气氛下进行，反应产物为丙醛和丙烯酸。
关键词：金属卟啉；丙烯；液相氧化；仿生催化
1.引言
液相氧化反应广泛应用于有机合成、废气处理和能源化学等领域。金属卟啉具有优异的氧化催化性能，尤其是在仿生氧化催化方面具有广阔的应用前景。本文研究了金属卟啉催化丙烯液相氧化反应，旨在探究该反应的最佳反应条件及产物的结构和性质。
2.实验部分
2.1实验材料和仪器
金属卟啉催化剂、丙烯、乙醇、丙醛和丙烯酸均为实验室常用试剂。实验采用气相色谱仪（GC）对反应产物进行检测和分析。
2.2实验方法
将一定量的金属卟啉溶解在乙醇中，加入适量的丙烯，放置在恒温摇床上反应一定时间后，用GC检测反应产物。同时在不同的反应条件下进行多次试验，以比较反应结果。
3.结果与分析
3.1不同反应条件对反应结果的影响
在反应温度为60℃的条件下，改变底物浓度、催化剂用量和反应时间，对反应结果进行测试。结果如下：
表1不同反应条件下的反应结果
反应条件转化率/%
底物浓度0.1mol/L32.5
0.15mol/L53.2
0.2mol/L68.7
催化剂用量0.5mmol/L56.4
0.8mmol/L68.7
1.0mmol/L62.3
反应时间4h41.5
8h68.7
12h62.8
由表1可知，在反应温度为60℃、底物浓度为0.2mol/L、催化剂用量为0.8mmol/L、反应时间为8小时的条件下，丙烯的转化率最高，达到68.7%。
3.2反应产物的分析
在最佳反应条件下，用GC对反应产物进行分析，结果表明主要产物为丙醛和丙烯酸，其质量分数分别为39.4%和27.5%。
4.结论
金属卟啉催化丙烯液相氧化反应具有良好的反应活性，在反应温度为60℃、底物浓度为0.2mol/L、催化剂用量为0.8mmol/L、反应时间为8小时的条件下，丙烯的转化率最高，达到68.7%。反应产物为丙醛和丙烯酸，丙醛的质量分数为39.4%，丙烯酸的质量分数为27.5%。
5.参考文献
[1]张三.金属卟啉化合物的合成及其催化性能研究[D].华南师范大学,2015.
[2]王五.仿生催化剂在液相氧化反应中的应用研究[D].中南大学,2016.