Stereodivergent synthesis of C-glycosamino acids via Pd/Cu dual catalysis

Herein,we reported the stereodivergent synthesis of C-glycosamino acids via Pd/Cu dual catalysis and found a suitable system to resolve many challenges,such as the tolerance towards the density of functional groups,the variability of the anomeric position,the compatibility of appropriate catalyst combinations,the regioselectivity of nucleophiles,and the match/mismatch problems between chiral substrates and chiral ligand-metal complexes.The method enables the efficient preparation of a series of unnatural C-glycosamino acid skeletons bearing two contiguous stereogenic centers in good yields with excellent diastereoselectivity.From this crucial precursor,various C-glycosamino acid derivatives have been achieved diversely.The readily prepared C-glycosamino acid hybrids will meet the growing demands for the development of new molecular entities for discovering new drugs and materials.This stereodivergent synthesis of C-glycosamino acids will further accelerate the study of their structural features,mode of action,and potential biological applications in the near future.     

聚合物比表面对Pd—Cu燃料电池电极催化活性的影响

利用金属蒸气法制备了四种比表面不同的树脂固载Ｐｄ－Ｃｕ燃料电池电极。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和透射电镜（ＴＥＭ）结果表明，随着树脂比表面积增大，固载量相同的Ｐｄ－Ｃｕ电极，Ｐｄ－Ｃｕ合金的颗粒减小，因而电催化活性增大。     

Cu分隔开的Pd单原子用于乙炔选择加氢:Cu担载量的影响

大量乙烯中少量乙炔的去除是化工生产中的重要过程之一,理想途径是将其选择加氢生成乙烯.负载型Pd催化剂因具有很高的乙炔转化率而被广泛用于该过程,但乙烯选择性很低,同时会使原料气中的乙烯被加氢,造成原料气的浪费.采用其它元素对Pd纳米粒子表面修饰,覆盖部分活性位,可以在一定程度上提高乙烯选择性,但是会大大降低Pd的利用率.因此,制备兼具高活性和高选择性且经济实用的催化剂,仍是这一过程亟待解决的主要问题之一.我们的前期工作中,将Pd与IB族金属(Au,Ag,Cu)分别结合制备得到了一系列含Pd的合金单原子催化剂(SAC),发现它们在大量乙烯存在条件下的乙炔选择加氢反应中表现出优异的催化性能.其中,Pd的用量仅为ppm级别,大大提高了Pd的利用率.作为IB族最为廉价的金属,Pd与Cu形成的合金SAC在提高Pd原子利用率的同时,能够进一步降低催化剂的经济成本.然而,当形成合金SAC时,Cu/Pd原子比例的极限值仍然不确定.本文通过固定Pd的担载量,采用简单的等体积共浸渍的方法,制备了一系列不同Cu/Pd原子比例的氧化硅负载的双金属催化剂.首先,我们采用程序升温还原(TPR)和X射线衍射(XRD)对催化剂的还原能力和双金属纳米粒子的尺寸进行了考察.进一步,采用X射线吸收光谱(XAS,包括EXAFS和XANES)对双金属催化剂中Pd的配位环境进行了分析.最后,结合它们在大量乙烯存在条件下的乙炔选择加氢反应中的催化性能,对形成合金SAC时Cu/Pd原子比例进行了讨论.TPR结果显示,Cu与Pd结合时会促进双金属纳米粒子的还原.XRD结果表明,随着Cu含量的降低,双金属纳米粒子的尺寸明显减小.XANES结果证实,当Pd与Cu结合时,Pd会带有部分负电荷,这也与Pd的电负性大于Cu相一致.通过对EXAFS拟合结果进行分析,我们发现当Cu/Pd的原子比例≥40/1时,Pd原子可以被Cu原子完全分隔开,形成含Pd的合金SAC,使其在大量乙烯存在条件下的乙炔选择加氢反应中表现出优异的催化性能.通过对还原温度的考察,我们发现还原温度由250 oC升高到400 oC时,对同一催化剂的催化性能影响不大;EXAFS拟合结果显示,对比分别经过250和400 oC还原后的催化剂,Pd的配位环境变化不明显,这可能是导致催化性能相似的主要原因.     

金属蒸气法制备聚合物固载Pd—Cu燃料电池电极

利用金属蒸气法制备了三种不同金属重量比的树脂固我及活性炭负载Pd－Cu双金属催化剂。透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）测定结果表明催化剂中Pd—Cu已形成合金。合金粒度极小，平均直径小于5nm。树脂固载催化剂金属粒度远小于活性炭负载催化剂的金属粒度。X－射线光电子能谱（XPS）结果表示Pd和Cu均以零价态存在。极化曲线表明，树脂固载催化剂的电催化活性接近于相应的活性炭负载催化剂。     

金属蒸汽法制备聚合物固载Pd—Cu燃料电池电极

利用金属蒸汽法制备了三种不同金属重量比的树脂固载及活性炭负载Ｐｄ－Ｃｕ双金属催化剂。透射电镜和Ｘ射线衍射测定结果表明催化剂中Ｐｄ－Ｃｕ已形成合金。合金粒度极小，平均直径小平５ｎｍ。     

Cu对Cu—Mn—Ce—O和Cu—Mn—Ce—Pd—O催化剂三效性能的影响

利用火焰脉冲－微反装置考察了Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ和Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｐｄ－Ｏ两类催化剂的三效活性。结果表明Ｃｕ的加入有利Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ的ＮＯｘ和ＣＯ的转化，而不利于Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｐｄ－Ｏ的ＮＯｘ和ＨＣ的转化。ＸＲＤ分析结果表明在Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ中加入Ｐｄ，原来的ＣｕＭｎ２Ｏ３消失，生成新相ＭｎＡｌ２Ｏ４；ＴＰＲ分析结果表明Ｃｕ使Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ样品表面氧量增加，表面易于还原，而使Ｍｎ－     

Cu对Cu－Mn－Ce－O和Cu－Mn－Ce－Pd－O催化剂三效性能的影响

利用火焰脉冲－微反装置考察了Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ和Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｐｄ－Ｏ两类催化剂的三效活性。结果表明Ｃｕ的加入有利于Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ的ＮＯｘ和ＣＯ的转化，而不利于Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－ｐｄ－Ｏ的ＮＯｘ和ＨＣ的转化。ＸＲＤ分析结果表明在Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ中加入Ｐｄ，原来的ＣｕＭｎ＿２Ｏ＿３消失，生成新相ＭｎＡｌ＿２Ｏ＿４；ＴＰＲ分析结果表明Ｃｕ使Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ样品表面氧量增加，表面易于还原，而使Ｍｎ－Ｃｅ－ｐｄ－Ｏ样品表面难于还原。实验结果还表明Ｍｎ－Ｃｅ－ｐｄ－Ｏ催化剂的三效性能远远优于Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ催化剂。     

Volatile Pd–Pb and Cu–Pb heterometallic complexes: structure,properties, and trans-to-cis isomerization under cocrystallization of Pd and Cu β-diketonates with Pb hexafluoroacetylacetonate

Preparation of volatile heterometallic precursors is a significant step on the way to advanced multicomponent materials. Study of molecular transformations in solution upon precursor synthesis is of importance to optimize the preparation of the stable solid product of desired composition. Two new volatile heterobimetallic complexes, cis-PdL₂*Pb(hfa)₂ and cis-CuL₂*Pb(hfa)₂, were obtained (L = 2-methoxy-2,6,6-trimethylheptane-3,5-dionate, hfa = 1,1,1,5,5,5-hexafluoropentane-2,4-dionate) under cocrystallization of trans-bis-beta-diketonates of Pd(II) and Cu(II) with Pb(hfa)₂ from organic solvents. Crystals of these compounds are built of discrete bimetallic molecules where transition metal complex isomerized from trans-to-cis form. Complexation followed by isomerization was studied by solution NMR. The bimetallic molecular species were formed early in solution. Enthalpy and activation energy of isomerization were estimated to be 49 and 93 kJ mol^?1, respectively. A new synthesis technique of Pd(II) beta-diketonates which is distinguished by simplicity and selectivity as well as the crystal structure of trans-PdL₂ is described. Volatility of all obtained compounds was confirmed by thermogravimetric analysis and fractional sublimation in vacuum; Pd-containing heterobimetallic complex appeared to be more volatile than both the initial monometallic complexes and Cu-containing complex.     

Preparation and Characterization of Macroporous Resin Immobilized Pd－Cu Bimetallic Cluster Catalysts

ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＭａｃｒｏｐｏｒｏｕｓＲｅｓｉｎＩｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄＰｄ－ＣｕＢｉｍｅｔａｌｌｉｃＣｌｕｓｔｅｒＣａｔａｌｙｓｔｓＷｕＳｈｉｈｕａ；ＺｈｕＣｈａｎｇｙｉｎｇ；ＨｕａｎｇＷｅｉｑｉｎｇ，...     

Preparation and Characterization of Macroporous Resin Immobilized Pd—Cu Bimetallic Cluster Catalysts

The Solvated Metal Atom Impregnation (SMAI) technique was employed to prepare macroporous resin immobilized Pd-Cu bimetallic cluster catalysts.The X-ray diffraction(XRD) and transmission electron micrograph(TEM) showed that Pd-Cu alloy was formed and the particle sizes of Pd-Cu clusters were very small,with average diameters<3nm.X-ray photoelectron spectroscopy indicated that both Pd and Cu were in zero-valent state.The catalytic activities of the macroporous resin immobilized Pd-Cu catalysts in hydrogenation of 4-methyl-3-penten-2-one were much greater than that of the carbon supported Pd-Cu catalysts.     

Cu分隔开的Pd单原子用于乙炔选择加氢:Cu担载量的影响（英文）

大量乙烯中少量乙炔的去除是化工生产中的重要过程之一,理想途径是将其选择加氢生成乙烯.负载型Pd催化剂因具有很高的乙炔转化率而被广泛用于该过程,但乙烯选择性很低,同时会使原料气中的乙烯被加氢,造成原料气的浪费.采用其它元素对Pd纳米粒子表面修饰,覆盖部分活性位,可以在一定程度上提高乙烯选择性,但是会大大降低Pd的利用率.因此,制备兼具高活性和高选择性且经济实用的催化剂,仍是这一过程亟待解决的主要问题之一.我们的前期工作中,将Pd与IB族金属(Au,Ag,Cu)分别结合制备得到了一系列含Pd的合金单原子催化剂(SAC),发现它们在大量乙烯存在条件下的乙炔选择加氢反应中表现出优异的催化性能.其中,Pd的用量仅为ppm级别,大大提高了Pd的利用率.作为IB族最为廉价的金属,Pd与Cu形成的合金SAC在提高Pd原子利用率的同时,能够进一步降低催化剂的经济成本.然而,当形成合金SAC时,Cu/Pd原子比例的极限值仍然不确定.本文通过固定Pd的担载量,采用简单的等体积共浸渍的方法,制备了一系列不同Cu/Pd原子比例的氧化硅负载的双金属催化剂.首先,我们采用程序升温还原(TPR)和X射线衍射(XRD)对催化剂的还原能力和双金属纳米粒子的尺寸进行了考察.进一步,采用X射线吸收光谱(XAS,包括EXAFS和XANES)对双金属催化剂中Pd的配位环境进行了分析.最后,结合它们在大量乙烯存在条件下的乙炔选择加氢反应中的催化性能,对形成合金SAC时Cu/Pd原子比例进行了讨论.TPR结果显示,Cu与Pd结合时会促进双金属纳米粒子的还原.XRD结果表明,随着Cu含量的降低,双金属纳米粒子的尺寸明显减小.XANES结果证实,当Pd与Cu结合时,Pd会带有部分负电荷,这也与Pd的电负性大于Cu相一致.通过对EXAFS拟合结果进行分析,我们发现当Cu/Pd的原子比例≥40/1时,Pd原子可以被Cu原子完全分隔开,形成含Pd的合金SAC,使其在大量乙烯存在条件下的乙炔选择加氢反应中表现出优异的催化性能.通过对还原温度的考察,我们发现还原温度由250 oC升高到400 oC时,对同一催化剂的催化性能影响不大;EXAFS拟合结果显示,对比分别经过250和400 oC还原后的催化剂,Pd的配位环境变化不明显,这可能是导致催化性能相似的主要原因.     

蒙脱土负载Pd/Cu双金属纳米微粒催化Sonogashira偶联反应

为了证实过渡金属催化碳碳键交叉偶联反应的双金属效应,首次研究蒙脱土负载纳米钯铜双金属微粒催化Sonogahira交叉偶联反应.结合蒙脱土重金属吸附特性与DMF溶剂热羰化还原,发展了一种新的双金属纳米微粒合成方法,制备了钯铜比例为1∶1的双金属纳米微粒.催化条件优化实验发现,乙二醇二甲醚/水(V∶V=1∶4)混合体系为最佳溶剂.碳酸钾与三苯基膦存在下,MMT@Pd/Cu高效催化芳基碘与系列端炔的交叉偶联反应,以较好产率分离得到15个炔烃衍生物.动力学研究表明,水对蒙脱土片层的溶胀作用与Pd/Cu双金属协同效应是该催化剂高活性的关键.     

Cu—La和Pd—Sn二元合金混合焓的预测

采用Miedema模型对Cu-La和Pd-Sn二元合金混合焓进行了预测。预测结果与文献中的试验数据吻合良好，进一步证明了采用Miedema模型预测二元合金混合焓的适用性。     

Pd－Cu／γ－Al2O3催化还原硝酸盐的研究

 地下水中硝酸盐的污染已引起人们普遍的关注，催化还原硝酸盐技术被认为是一项有发展前景的脱除硝酸盐工艺．利用Pd－Cu／γ－Al2O3悬浮态催化剂和管状陶瓷催化膜，在间歇式完全混合反应器中对脱除地下水中硝酸盐进行了研究，考察了催化剂、硝酸盐初始浓度、H2流量对还原反应的影响．结果表明，Pd－Cu／γ－Al2O3可有效地脱除硝酸盐，总氮的脱除率可达81％；同时，催化剂的活性和选择性受到扩散限制和质量传输的影响．与悬浮态催化剂相比，管状陶瓷催化膜可提供固－液－气三相之间有效的接触，在很大程度上提高了催化反应的选择性，对氮的选择性由73．4％提高到89．4％．这是一项有效、实用的催化还原技术，尤其适用于小型水厂以及没有统一供水系统而是自家开采地下水作为饮用水源的农村地区．     

Cu，Pd－ZSM－5上NO分解和CO氧化的催化作用

双交换Ｃｕ，ｐｄ－ＺＳＭ－５催化剂（Ｃｕ交换度为１０５％，Ｐｄ交换度分别为３．４％和３３％）对ＣＯ氧化反应有活性增强作用，对ＮＯ分解反应不存在增强效应．双交换催化剂在于交换程序不同，而表面物种不同，活性组分的分布状态不同，因而有不同的活性．先交换Ｃｕ，４００℃焙烧后再交换ｐｄ的Ｃｕ－Ｐｄ－ＺＳＭ－５催化剂，对上述两类反应的活性存双组分催化剂中均为最高．Ｈ_２－ＴＰＲ谱表明，共交换的Ｃｕ－Ｐｄ－ＺＳＭ－５中尚有部分ＣｕＣｌ＋占据了部分交换位置，而使ＣＯ氧化活性稍有下降．Ｎ_２－ＤＴＡ和Ｈ_２－ＴＰＲ谱结果表明，Ｐｄ交换到Ｃｕ－ＺＳＭ－５中后，抑制了吸附水和水合铜化合物的形成，由此提高了在２００—３００℃时氧的吸附量．后者的大小和ＣＯ氧化活性有顺变关系．Ｎ_２－ＤＴＡ谱中３４０—４４５℃的放热峰可能分别表征了和ＮＯ分解活性有关的铜氧桥或把氧桥的形成，该放热峰的峰温愈低，峰面积愈大，则ＮＯ分解活性愈高．     

Pd/Cu(111)双金属表面催化糠醛脱碳及加氢的反应机理

采用密度泛函理论(DFT)研究糠醛在最稳定Pd/Cu(111)双金属表面上的吸附构型和糠醛脱碳及加氢的反应机理。结果表明,当糠醛初始吸附于O_3-Pd-top、O_7-Cu-hcp位时,吸附构型最稳定,其吸附能为73.4 kJ/mol。糠醛在Pd/Cu(111)双金属表面上更易发生脱碳反应。对于糠醛脱碳反应,所需活化能较低,各个基元反应均为放热反应,糠醛更易先失去支链上的H形成(C_4H_3O)CO,然后中间体脱碳加氢得到呋喃,其中,C_4H_3O加氢生成呋喃所需活化能(72.6 kJ/mol)最高,是反应的控速步骤。对于加氢反应,糠醛与首个氢原子的反应需要最大的活化能(290.4 kJ/mol),是反应的限速步骤。     

CeO2负载的Cu, Ir和Pd催化剂上的醇转移脱氢反应

 研究了CeO2负载的Cu, Ir和Pd催化剂上的醇转移脱氢反应. 利用催化剂体系脱氢和加氢功能的偶合,在较温和的反应条件下实现了二级脂肪醇的高选择性转移脱氢. 其中, Ir/CeO2催化剂表现出较高的催化活性,其TOF值达16.0 h-1.     

Pd/Cu双金属协同催化的氨基酸和寡肽的不对称烯丙基化反应

正J.Am.Chem.Soc.2017,139,9819～9822非编码光学活性的α,α-二取代α-氨基酸是有机合成和药物研发中一类非常重要的有机合成中间体,而对醛亚胺席夫碱进行直接不对称烯丙基化反应是制备非天然氨基酸的最有效和简单的方法之一.尽管该方法原料易得,操作简单,易于衍生,但由于拥挤的立体空间和前手性亲核试剂的立体选择性难以控制等因素限制了该反应的发展.此外,对多肽结构的后期修饰已经成为一种必要且灵活的方法,用于开发和研究新型的多肽药物.尽管过渡金属催化     

Structure and thermal properties of heterometallic complexes for chemical vapor deposition of Cu–Pd films

Novel volatile heterocomplex compounds based on copper(II) and palladium(II) fluorinated β-diketonates are studied. The crystals of the synthesized compounds are shown to be composed of 1D coordination polymers in the form of chains of alternating molecules of monometallic complexes. The crystallographic data for [Cu(hfa)₂?Pd(zif)₂] are as follows: C₂₆H₂₂F₁₈O₁₀CuPd, P2₁/c, a = 7.9947(18) Å, b = 19.277(4) Å, c = 13.609(3) Å, β = 118.298(15)°, V = 1846.7(7) ų, Z = 2, d = 1.810 g/cm³. The thermal properties of the compounds are examined by TG-DTA and vacuum sublimation. The complexes are studied as the precursors for producing copper-palladium alloy films by chemical vapor deposition. It is demonstrated that bimetallic alloy coatings with a ratio Cu/Pd = 1:1 can be prepared from [Cu(hfa)₂?Pd(zif)₂].