《配體修飾下IB族金屬納米顆粒催化的有機合成反應》是依託南京航空航天大學，由姚小泉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：配體修飾下IB族金屬納米顆粒催化的有機合成反應
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姚小泉
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以IB族金屬納米顆粒催化的碳碳鍵與碳雜鍵形成反應為主要研究對象，以配體對IB族金屬納米催化劑的修飾、調控為主要研究手段，通過引入載體、第二組分金屬乃至水等因素，發展IB族金屬納米顆粒催化的合成方法學研究。通過配體修飾來發展IB族金屬納米顆粒的催化反應，在目前的研究報導中尚屬罕見。我們希望通過本項目的研究，發現一批基於上述催化體系的新反應；對 納米金屬顆粒－配體-載體的相互作用機制有一個較為清晰的了解；並結合水相反應研究，發展出一個介於勻相催化和多相催化之間、兼具二者特色的、高度綠色化的催化合成體系。
結題摘要
本項目中，我們以配體對IB族金屬納米催化劑的修飾、調控為主要手段，以IB族金屬納米顆粒催化的碳碳鍵與碳雜鍵形成反應為主要研究對象，通過引入配體、載體、發展新的金屬催化劑-配體雙固載體系以及雙金屬催化等手段來進一步拓展催化反應類型，發展高度綠色化的、基於IB族金屬納米顆粒催化劑的合成方法學研究。 在探索出了具有高度重複性的IB族金屬納米催化劑合成方法的基礎上，發展了一系列反應，共分為三類: 1. 銅、銀納米顆粒及其雙金屬納米顆粒催化的反應： 包括：（1）銀納米顆粒在配體、載體協同作用下催化的、水相中的醛、炔加成反應；（2）納米銅顆粒催化的炔烴醯化反應；（3）銅納米顆粒催化的2-取代苯並惡唑衍生物的合成反應；（4）銅納米顆粒催化的炔、二鹵甲烷、胺三組分偶聯反應研究；（5）銅-銀雙金屬納米顆粒催化的醛-端炔加成反應研究。 2. 配體與金屬催化劑的雙固載化：氮摻雜有序介孔碳的製備與表征及其負載的銅、銀納米顆粒的催化性能研究： 包括：（1）氮摻雜介孔碳負載的銅納米顆粒催化的炔丙醇的氧化反應；（2）氮摻雜有序介孔碳的合成及其負載的銅納米顆粒催化的炔的自身和交叉偶聯反應及噻吩、呋喃的一鍋法合成反應；（3）Ag/g-C3N4複合催化劑的製備及其可見光下催化的合成反應研究。 3. 銅納米顆粒催化的、基於炔酮合成的、多步串聯反應合成五元雜環化合物 包括：（1）基於銅納米顆粒催化氧化炔丙醇的一鍋法製備吡唑衍生物新方法；（2）銅納米顆粒催化的基於端炔、醯氯和苯肼的一鍋法合成吡唑及其衍生物的研究；（3）基於端炔、醯氯和羥胺的一鍋法合成異惡唑及其衍生物的研究。 通過上述研究，我們認識到配體對於納米粒子表面的確具有較強的修飾作用，可以通過配體改變調控納米粒子的催化特性。整體而言，銅納米粒子比較易於被氮配體修飾，而銀納米顆粒比較傾向與膦配體作用；這可能和其金屬的軟硬酸鹼性質有關。 尤其值得指出的是：我們借鑑電化學的相關研究，設計合成了氮摻雜介孔碳材料用做新型固載化配體，並負載IB族金屬納米顆粒用於催化有機反應，實現了金屬催化劑與配體的雙重固載化。該催化體系在目前的初步研究中展現出許多有趣的特性，為我們進一步研究提供了新的研究思路。
