《層狀超分子手性催化劑中二維層板的空間與電子效應》是依託北京化工大學，由何靜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：層狀超分子手性催化劑中二維層板的空間與電子效應
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：何靜
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
不對稱催化是對映選擇性合成光學活性產物的有效手段。如何獲得既容易與反應體系分離、可循環再使用，又具有良好的對映體選擇性甚至兼具高活性的多相不對稱催化劑，一直是催化化學和有機合成化學等領域面臨的主要挑戰。本項目借鑑過渡金屬均相不對稱催化劑研究中手性配體的設計思路，提出將層狀結構材料的二維主體層板作為手性配體如天然alpha-胺基酸的巨型剛性取代基，以二維層板改性的手性alpha-胺基酸作為過渡金屬催化中心的有效配體，構築高活性、高對映體選擇性的多相不對稱催化劑；實驗研究與理論計算相結合，揭示二維剛性層板在不對稱催化反應中的類取代基效應，即誘導底物進攻、影響過渡態形成及穩定中的空間和電子效應。本項目研究有望為高效多相不對稱催化劑的設計提供新的思路，對實現原子經濟反應和綠色化學過程具有重要的意義。
結題摘要
均相催化劑多相化符合綠色化學發展趨勢的要求，但面臨巨大挑戰：多相化不僅造成催化活性大幅度下降，對於手性催化劑，還伴隨對映選擇性的降低甚至完全喪失。對此，項目提出經插層組裝將手性分子引入層狀雙金屬氫氧化物(LDHs)層內空間，以LDHs二維層板對手性分子進行改性。LDHs二維層板改性的手性分子既可作為金屬催化中心的配體，套用於烯丙醇不對稱環氧化、選擇性C-H活化、Aldol不對稱加成反應，亦可直接作為催化中心，套用於烯丙醛不對稱環氧化和Aldol不對稱加成反應，催化過程中，LDHs層板即可提供反應啟動需要的鹼中心，與金屬催化中心或有機胺催化中心協同，提高多相催化活性，又可作為二維剛性取代基提供手性誘導需要的空間位阻，從而顯著提高不對稱選擇性。本項目研究思路和研究結果為設計高效多相不對稱催化材料提供了新思路，可望促進手性合成和不對稱催化過程更加原子經濟性和綠色化。
