疏水性修饰电极在杂环芳香有机物制备中的应用

作     者：沈秋芳 

作者单位：福建师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄紫洋

授予年度：2017年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：疏水性修饰电极 杂环芳香有机物 电化学合成 

摘      要：杂环芳香有机物具有较高的生物活性,是医药和农药的重要合成原料。对于生产生活中常用的杂环芳香有机物的合成通常都是采用传统的化学方法合成,而这类方法存在反应步骤较长,污染大等缺点。相反的,采用电化学的方法合成杂环芳香有机物可以避免传统化学方法所造成的污染,符合“绿色化学的理念,是未来化学发展的一个趋势。本文采用复合电镀法制备了含有PTFE疏水性微粒的修饰电极,探究了制备疏水性修饰电极的最佳条件。接着将自制的PTFE疏水性修饰电极应用于3-甲基吡啶和4-甲基吡啶的电氧化,以及2-吡啶甲酸的电还原。通过实验探究了电化学过程的转化率和电流效率,对交流阻抗谱(ESI)采用等效电路进行了模拟,分析了电极反应的影响因素,并对合成的产物进行了表征分析。实验结果表明,自制的疏水性修饰电极在三种杂环芳香有机物中均具有较好的电化学活性。3-甲基吡啶和4-甲基吡啶在Pb-PTFE修饰电极上的转化率分别可达77.25%和76.11%;2-吡啶甲酸在Ni-PTFE修饰电极上转化率可达72.41%。通过ESI结果分析推测出3-甲基吡啶和4-甲基吡啶在Pb-PTFE修饰电极上的电氧化过程,以及2-吡啶甲酸在Ni-PTFE修饰电极上的电还原过程都同时受电荷迁移和浓差扩散控制。