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含有不同取代基的钴咔咯配合物作为催化剂被广泛应用于氧气的催化还原反应。众所周知,二价的钴卟啉能够有效催化烯烃的氧化反应,但是,对钴咔咯配合物的催化氧化反应的相关报道很少,对相应的反应机理也尚未深入探究。据文献报道,以各种有机物为底物的催化氧化反应中,常见的氧源有叔丁基过氧化氢(TBHP)、间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)以及亚碘酰苯(PhIO)等。研究表明底物、氧源均会影响催化氧化反应。本文通过合成四种具有电子强度不同的取代基的钴咔咯配合物,分别研究了苯乙烯催化氧化活性在不同溶剂和氧源体系的变化,并且提出了相应的反应机理,研究的主要内容如下:1.本文第一次报道钴配合物用于催化氧化苯乙烯;合成了 4种自由咔咯和钴咔咯配合物;并且通过紫外吸收光谱,核磁共振,质谱,电子能级光谱和循环伏安法五种方法对化合物进行了表征;紫外-可见光谱实验结果显示四种钴咔咯配合物在不同溶剂DMF,DMAc,DCM,CH3CN没有明显的变化,价态不变,为正三价;2.在乙腈/PhI(OAc)2体系中,以这四种钴咔咯配合物作为催化剂,研究了其对苯乙烯催化氧化活性的影响。研究结果显示,使用PhI(OAc)2为氧源时在乙腈体系中,苯甲醛产率最大,为主要产物;而钴咔咯配合物F15C-Co作为催化剂时,产率最高,吸电子能力更强则表现出最高的催化活性;在F15C-Co/PhI(OAc)2体系中,使用不同溶剂DMF、DMAc、DCM、CH3CN时,实验结果表明在CH3CN中进行苯乙烯的催化氧化反应的效果最佳。3.研究结果表明,以乙腈作为反应溶剂时,4种钴咔咯配合物对于催化苯乙烯的催化氧化有较好的效果,以PhI(OAc)2,TBHP,KHSO5,PhIO作为氧源时,苯甲醛作为主要产物;以间氯过氧苯甲酸m-CPBA作为氧源时,产物百分比例最大的是环氧苯乙烷,作为主要产物;而当采用过氧化氢H202作为氧源时,几乎检测不到反应产物。以TBHP作为氧源时,产率最高(96%),转化数为96,催化效果最显著。实验结果说明钴咔咯配合物对苯乙烯的催化氧化活性与不同反应体系有关,不同的钴咔咯对其催化活性影响不同,催化机理也不同。对此,利用紫外吸收光谱、高分辨质谱以及电子顺磁共振波谱仪监测了不加底物时进行的催化反应的变化,并提出了可能的反应机理。