新型有機介孔材料功能化固載Au(I)催化劑製備及性能研究

項目摘要

金催化劑的基礎及套用研究是當前綠色催化研究的熱點之一。可溶性金絡合物催化劑的用途非常廣泛，其中Au(I)催化劑及相關反應的套用研究正備受關注，實現Au(I)催化劑的固載化，是極富挑戰性的難點和熱點。本課題研究擬在現有此類研究的基礎上，側重利用有機介孔材料骨架表面豐富的官能團和足以提供準均相環境的介孔孔道，實現Au(I)催化劑的化學功能化固載和介孔反應空間的統一，構築Au(I)功能化的新型多相催化體系。通過比較及多模板反應的考察揭示影響催化劑反應性能(包括穩定性)的關鍵因素，研究新型催化材料的反應機理，考察循環使用性能，並在此基礎上通過篩選新載體及設計合成新的配體製備系列Au(I)催化劑，研製具有普適性的催化反應體系。

結題摘要

金催化劑由於其優異的催化性能和特殊的反應選擇性，近年來已經成為金屬有機化學領域的研究熱點。將金催化劑多相化可以解決其不能重複使用的問題。項目以此為目標，發展了一系列固載型金催化劑的合成方法，並拓展了合成高附加值精細化學品的新途徑。研究內容主要包括：（1）固載型金催化劑的合成和表征及催化性能和循環性能考察。合成一系列FDU有機介孔材料固載Au(I)催化劑，並擴展催化劑套用範圍，在烯丙醇胺化反應、δ-羥基共軛炔酮類化合物分子內環化等反應中研究其催化及循環性能，首次合成了11種α-芳基-γ-吡喃酮類化合物。催化劑可以循環使用。在共軛烯炔酮類化合物親電加成反應中，我們還發現SBA-15固載的金催化劑，其載體對烯炔酮與甲醇的反應具有一定的促進作用。（2）固載型手性金催化劑催化的不對稱催化反應。製備了含有手性亞磺醯胺類膦配體的高分子聚合物固載的Au催化劑。該催化劑能夠高收率高選擇性實現烯炔酮與硝酮的[3+3]不對稱環加成，並可實現八次循環。同時還製備了SBA-15固載的手性金催化劑，在不對稱環加成反應中也有較好的對映選擇性。（3）新型金屬-配體體系催化的高原子經濟性的綠色催化體系合成多種高附加值精細化學品。為了篩選合適金屬-配體體系進行固載，我們發展了多個新型的高原子經濟性的綠色催化體系，用於合成多種高附加值精細化學品。（4）咪唑功能化有序介孔酚醛樹脂材料的製備、表征及套用。製備了一系列咪唑類離子液體功能化的有序介孔材料，在CO2環加成反應中表現出的良好的催化性能。催化劑可循環使用，活性沒有明顯降低。FDU載體的介孔有機骨架以及豐富的酚羥基極大地促進反應的進行。在此基礎上，通過溶劑揮發誘導自組裝的方法，一步製備了一系列咪唑功能化有序介孔材料。對材料進行簡單修飾後在催化二氧化碳環加成反應中顯示出極高的催化活性。項目取得的成果在均相催化劑工業化利用方面具有一定的理論和現實意義。

新型有機介孔材料功能化固載Au(I)催化劑製備及性能研究

基本介紹

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