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第一章　绿色氧化与还原的实现基础2

1.1 由计量反应向催化反应转变2

1.1.1　均相催化反应2

1.1.2　多相催化反应2

1.2　由苛刻反应条件向温和反应条件转变4

1.3 由环境不友好催化技术向环境友好催化技术转变5

1.4　由难以回收向可回收和反复使用的催化剂技术转变6

1.4.1 固相催化剂6

1.4.2　均相催化剂的固定化7

1.5　使用绿色氧化剂和绿色还原剂7

1.5.1　氧气／空气8

1.5.2　过氧化氢8

1.5.3　臭氧9

1.5.4　生物氧化酶9

1.6　使用绿色溶剂10

1.5.6　绿色还原剂10

1.5.5 固载氧化剂10

1.6.1 水11

1.6.2　离子液体11

1.6.3　超临界溶剂12

1.6.4　碳酸二甲酯12

1.6.5　液-液两相溶剂体系12

1.6.6　无溶剂化技术13

1.7　绿色强化技术的使用14

1.7.1　微波14

1.7.2　超声波14

1.7.3　光15

1.7.4　等离子体15

1.7.5　激光15

1.7.6　磁场16

1.7.8　强化技术的组合17

1.8　绿色耦合技术的使用17

1.7.7 电场17

1.8.1　反应与分离的耦合技术18

1.8.2　反应与反应的耦合技术20

参考文献21

第二章　均相催化剂固定化技术24

2.1 固定于有机高分子上的催化技术24

2.1.1　固定化方法25

2.1.2　氧化反应26

2.1.3　还原反应29

2.2　固定于无机载体上的催化技术31

2.2.1 固定化方法32

2.2.2　氧化反应32

2.2.3　还原反应35

2.3 固定于液相载体上的催化技术37

2.3.1 SLPC体系37

2.3.2 SAPC体系38

参考文献39

第三章　绿色氧化反应43

3.1　环氧化43

3.1.1　相转移催化43

3.1.2　多元多金属含氧簇合物44

3.1.3　非催化环氧化46

3.1.4　多相催化47

3.1.5　分子氧作为氧化剂52

3.2　醇氧化53

3.2.1　水为溶剂53

3.2.2 负载于无机载体上的催化剂55

3.2.3　水滑石类55

3.2.4　羟基磷灰石56

3.2.5　铁锰尖晶石57

3.2.6　金属氧化物60

3.3　二元醇氧化63

3.3.3　电化学氧化64

3.3.2　TEMPO64

3.3.1　计量氧化剂高锰酸钾64

3.3.4　铱的配位催化65

3.3.5　Ru（Salen）的光催化氧化67

3.3.6　四氧化锇67

3.3.7　固体催化剂68

3.4　醛氧化69

3.4.1 高锰酸钾69

3.4.2　Oxone70

3.4.3　过氧化氢70

3.4.4　氧气71

3.5　酮氧化74

3.5.1　生物催化74

3.5.2　m-CPBA氧化剂74

3.5.3　过氧化氢为氧化剂的均相催化氧化75

3.5.4 过氧化氢为氧化剂的液固相催化氧化76

3.5.6　氧气为氧化剂的均相非催化氧化78

3.5.5 氧气为氧化剂的均相催化氧化78

3.5.7　氧气为氧化剂的多相催化氧化79

3.6　烷烃氧化80

3.6.1　模拟酶催化剂80

3.6.2　有机过氧化物参加的均相催化81

3.6.3　过氧化氢为氧化剂的均相催化81

3.6.4　过氧化氢为氧化剂的多相催化82

3.6.5　氧气为氧化剂的均相催化82

3.6.6　氧气为氧化剂的多相催化84

3.6.7　臭氧为氧化剂的均相催化84

3.6.8　甲烷的液相氧化85

3.7　烯烃的Wacker氧化86

3.7.1 少氯或无氯氧化87

3.7.2　逆向相转移催化88

3.7.3　均相催化剂的固定化89

3.7.5　绿色溶剂90

3.7.4　固体催化剂90

3.8　烯烃的双羟基化91

3.8.1　四氧化锇固定于无机载体92

3.8.2　四氧化锇固定于有机载体92

3.8.3 离子交换法固定化93

3.8.4　四氧化锇的微封装化93

3.8.5　助氧化剂94

3.8.6 离子液体为溶剂96

3.8.7　光催化双羟基化96

3.8.8　其他金属催化体系96

3.8.9　非金属催化体系97

3.9　氨氧化98

3.9.1　烯烃与烷烃的氨氧化98

3.9.2　芳烃及其衍生物的氨氧化99

3.9.3　纤维素的氨氧化100

3.9.4　环己醇的氨氧化100

3.9.5　环己酮的氨氧化101

3.10　胺氧化102

3.10.1　生物酶催化氧化102

3.10.2　过氧化氢为氧化剂103

3.10.3　氧气为氧化剂的均相反应104

3.10.4　氧气为氧化剂的多相反应104

3.11　硫醚氧化107

3.11.1　过氧化氢为氧化剂的均相催化氧化107

3.11.2　过氧化氢为氧化剂的多相催化氧化108

3.11.3　氧气为氧化剂的均相催化体系109

3.11.4　氧气为氧化剂的多相催化体系109

3.11.5　氧气为氧化剂的光催化体系110

3.11.6　生物催化氧化体系111

3.12　肟氧化113

3.12.1　有机氧化剂促进的计量氧化反应113

3.12.2　无机氧化剂促进的计量氧化反应113

3.12.3　微波促进的计量氧化反应113

3.12.4　催化氧化反应114

3.13　碳水化合物的氧化115

3.13.1　葡萄糖115

3.13.2　果糖117

3.13.3　乳糖117

3.13.4　蔗糖118

3.13.5 山梨醇118

3.13.6　菊粉119

3.13.7　纤维素120

3.14　芳烃氧化120

3.14.1　有机过氧化物作为氧化剂121

3.14.2　过氧化氢为氧化剂的液固相催化氧化121

3.14.3　氧气为氧化剂的均相催化氧化122

3.14.4　氧气为氧化剂的液固相催化氧化123

3.14.5　胶束催化124

3.15　芳烃羟基化125

3.15.1　一氧化二氮为氧化剂的气固相羟基化反应126

3.15.2　过氧化氢为氧化剂的均相催化氧化127

3.15.3　过氧化氢为氧化剂的液固相催化氧化127

3.15.4　氧气为氧化剂的均相催化氧化128

3.15.5　氧气为氧化剂的液固相催化氧化128

3.15.6　氟相-水相两相催化体系129

3.15.7　光催化羟基化130

3.15.8　原位生成过氧化氢催化氧化苯130

3.16　酚类羟基化132

3.16.1　铁132

3.16.2　铜134

3.16.3　钛135

3.16.4　钒137

3.16.5　其他单金属137

3.16.6　多金属138

3.17　含氮杂环的氮氧化138

3.17.3　过氧化氢为氧化剂的液固相催化氧化139

3.17.2　过氧化氢为氧化剂的均相催化氧化139

3.17.1　计量氧化反应139

3.17.4　过氧化氢为氧化剂的生物催化氧化144

3.17.5　氧气为氧化剂的均相催化氧化144

参考文献145

第四章　绿色还原反应167

4.1　炔烃的还原167

4.1.1　Lindlar催化剂167

4.1.2　单独以钯组成固相催化剂168

4.1.3　钯与其他元素协同组成固相催化剂169

4.1.4　非钯金属体系作为固相催化剂170

4.1.5　其他反应类型170

4.2　烯烃的还原171

4.2.1　钯171

4.2.2　其他金属173

4.2.3　双金属纳米颗粒174

4.2.4　印迹技术175

4.2.5　绿色溶剂176

4.2.6　微波178

4.3　醛和酮的还原179

4.3.1　铂180

4.3.2　钌182

4.3.3　铑183

4.3.4　金184

4.3.5　铱184

4.3.6　镍185

4.3.7　其他金属186

4.3.8　不含金属成分的催化还原187

4.3.9　超临界二氧化碳187

4.3.10　离子液体188

4.3.11 液液两相溶剂体系188

4.4　其他羰基的还原190

4.4.1　羧酸的液相催化还原190

4.4.2　酯的液相催化还原193

4.4.3　酰胺的液相催化还原194

4.4.4　酸酐的液相催化还原195

4.5　亚砜和砜的还原196

4.5.1　计量还原反应196

4.5.2　催化还原反应197

4.5.3　光催化还原198

4.5.4　超声波强化198

4.6　碳水化合物的还原200

4.6.1 葡萄糖200

4.6.2　果糖202

4.6.3　蔗糖204

4.6.4　吡喃木糖204

4.6.5　菊粉205

4.7　硝基化合物的还原206

4.7.1　计量还原反应206

4.7.2　催化氢转移还原法210

4.7.3　一氧化碳为还原剂的催化反应212

4.7.4　氢气为还原剂的催化反应213

4.8　芳香环的还原214

4.8.1　苯选择性还原制环己烯214

4.8.2　苯酚的还原216

4.8.3 甲基苯酚的还原217

4.8.4　萘的还原218

4.8.5　含氮、氧或硫原子的杂环的还原219

4.9　腈的还原220

4.9.1　腈220

4.9.2　二元腈223

4.9.3 亚胺224

4.10　氢解225

4.10.1　C—O键氢解225

4.10.2　C—N键氢解229

4.10.3　C—X键氢解230

参考文献232

第五章　两相催化技术250

5.1　水-有机两相催化体系250

5.1.1　作用机理251

5.1.2　氧化反应252

5.1.3　还原反应253

5.1.4　非常规水-有机两相催化255

5.2　氟-有机两相催化体系257

5.2.1　作用机理257

5.2.2　氧化反应258

5.2.3　还原反应263

5.3　相转移催化265

5.3.1　传统相转移催化265

5.3.2　反应控制相转移催化271

参考文献272

6.1　生物酶的概况278

第六章　模拟酶（仿生）催化氧化278

6.1.1 生物酶的分类和命名279

6.1.2　生物酶的组成及结构280

6.1.3　生物酶的催化功能及特点286

6.2　生物酶的模拟及应用289

6.2.1　模拟酶的理论基础289

6.2.2　模拟酶的主要内容及分类290

6.3.1　金属酞菁的结构及其催化特征298

6.3　金属酞菁仿生催化剂的合成及应用298

6.3.2　金属酞菁的合成、应用及作用机理299

6.3.3　影响金属酞菁催化活性的因素299

6.4　金属卟啉仿生催化剂的合成及应用300

6.4.1　金属卟啉的结构特征300

6.4.2　金属卟啉化合物的合成方法302

6.4.3　金属卟啉仿生催化剂的应用303

6.4.4　金属卟啉仿生催化剂的作用机理及构效关系研究311

参考文献318