离子液体中用Heck反应合成2-取代萘烯丙醇化合物

利用Heck反应, 在离子液体、金属钯或镍、碱和膦配体反应体系中, 由卤代萘与烯丙醇反应, 制得了高收率和高选择性的2-取代萘烯丙醇化合物. 该方法原料便宜易得、操作简单、反应体系可循环使用. 并讨论了醋酸镍替代醋酸钯、不同膦配体、溶剂及碱对反应转化率的影响. 通过核磁共振、红外光谱、质谱和元素分析对产物的结构进行了表征.     

硅酸镁在氢氧化钠亚熔盐体系中的溶解行为

采用液相法合成硅酸镁(MgSiO3),研究其在氢氧化钠高浓介质体系中的溶解行为,探讨了液固比、氢氧化钠初始浓度和反应温度对硅酸镁中氧化硅反应率的影响,用液-固多相收缩未反应核模型研究其在氢氧化钠高浓介质体系中的反应动力学.结果表明:硅酸镁在氢氧化钠高浓介质体系中溶解过程的控制步骤为界面化学反应控制,硅酸镁脱硅反应的表观活化能为31.664 kJ/mol,反应级数为1.98.此方法研究硅酸镁的溶解行为,为中低品位红土镍矿的合理利用提供理论依据.     

苯佐卡因的改进合成——推荐一个环保的多步合成实验

使用三氯异氰尿酸和2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物(TEMPO)共氧化体系替代经典的铬酸氧化体系完成苯佐卡因的合成,避免了铬酸氧化体系毒性大、污染大、后处理困难等不利于环保的因素。共氧化体系安全、环保,具有反应产率高、反应时间短、反应条件温和、实验现象明显和易操作等特点。     

均相催化体系对CO2与环氧化物耦合反应的研究进展

二氧化碳(CO₂)是造成温室效应的主要因素,同时也是集储量丰富、无毒和可再生等优点的C1资源。其与环氧化物的耦合反应具有高的原子经济性,产物环状碳酸酯作为高极性、低挥发性和良好生物降解性溶剂,可广泛应用于萃取剂、医药中间体和聚合物单体等研究方向。本文首先对CO₂与环氧化物耦合反应发生的机理进行了分析,然后鉴于均相催化体系易制备、高活性等优点,重点从设计思路、催化参数、催化效率等方面,系统综述了催化该耦合反应的不同均相催化体系。最后,总结了为实现均相催化体系可长久发展所必须逾越的阻碍和后续研究方向,希望能够为探索新型、高催化性能的催化体系提供一定的参考价值。     

水在超临界二氧化碳中作为直接氢供体：一种经典有效的Zn-H2O-CO2体系化学选择性还原硝基苯类化合物为芳香胺

本文报道了在绿色廉价的还原体系Zn-H2O-CO2中,一系列硝基苯类化合物高选择性,高产率(80-97%)地被还原成为相应芳香胺的过程。该反应体系以H2O作为氢源,以CO2作为反应溶剂,实现了还原反应的绿色化。     

硒催化反应最新研究进展

价廉易得的非金属硒作催化剂不但具有良好的催化活化CO的性能及反应过程相转移催化特性, 而且能循环使用. 用Se/CO催化体系替代贵金属催化羰基化法及剧毒的光气法进行羰基化反应及用Se/CO/H2O催化体系进行高选择性的还原反应, 具有反应条件温和、原子经济性高、成本低、环境友好、路线简短、后处理方便等优点, 因而引起人们的广泛关注. 概述了近几年来硒催化羰基化反应和硒催化选择性还原反应的最新研究进展, 并对硒催化反应的发展趋势进行了展望.     

金属钯催化有机铝试剂与亲电试剂的偶联反应研究进展

有机金属铝化合物因其活性高、中心金属铝的高Lewis酸性和较低的毒性而成为有机反应中优异的亲核试剂.因此,有机金属铝试剂广泛应用于交叉偶联反应中.主要对近年来金属钯催化的有机金属铝试剂在交叉偶联反应中的应用研究成果进行了综述,涉及各种反应体系.     

乙烯基单体光聚合动力学与光固化流变行为

概述了光引发体系、光照强度、单体平均官能度、液晶含量、反应温度、助剂等对乙烯基单体/液晶混合物光聚合动力学及光固化流变行为的影响.在染料和胺组成的二元Ⅱ型(夺氢型)光引发体系中,引入适当的第三组分能显著提高反应速率和转化率;增加光照强度和升高温度也能显著提高反应速率和转化率.随着单体平均官能度的增加,体系的反应速率和转化率呈现先增加后降低的趋势.对于I型(裂解型)光引发剂,液晶含量增加,单体反应速率降低,但转化率基本不变;但对于Ⅱ型光引发剂,液晶含量增加能大幅提高单体反应速率和转化率.加入使体系黏度降低的助剂也能提高体系的反应速率和转化率.在体系相同、温度固定的条件下,反应速率越高,凝胶化时间越短;相同体系,温度升高,凝胶化时间提前;相同温度下,单体官能度愈高,体系凝胶时间亦愈短.     

全固态Z-Scheme光催化材料应用于二氧化碳还原和光催化分解水研究进展

由两种不同的半导体催化剂和电子传输介质建立的Z-Scheme光催化体系，通过在可见光照射下分别在两种半导体催化剂上进行氧化反应和还原反应，实现两步法光催化分解水和二氧化碳还原.相较于离子型Z-Scheme光催化体系，全固态Z-Scheme光催化体系具有适用范围广、无副反应、光源利用率高等特性，具有更加广阔的应用前景.在此，我们简述了Z-Scheme光催化体系的反应机理，综述了全固态Z-Scheme光催化体系在光催化分解水和光催化还原CO₂领域的应用，并对未来全固态Z-Scheme光催化体系的发展进行了展望.     

多电子反应材料推动高能量密度电池发展：材料与体系创新

全球能源结构转型推动了电化学储能系统的飞速发展,提高能量密度是发展新型二次电池的重要方向和研究热点。然而,受限于传统的嵌入式反应,锂离子电池在能量密度上已经逐渐达到极限。要发展更高能量密度的新型二次电池,需要在新理论、新材料和新体系上进行突破。基于此,本文总结了20年来多电子反应材料概念的形成、理论的发展、材料创制的历程。在“轻元素多电子反应”和“多离子效应”核心设计准则的指导下,具有上述特征的电极材料与电池结构不断发展迭代,引领了高能量密度电池的发展方向。从阳离子氧化还原到阴阳离子协同氧化还原,从嵌入式反应到合金化反应,从传统有机液态体系到电池固态化,本文梳理了典型的多电子反应正负极材料的结构特性、体系创新和工程化前景,剖析了多电子反应电极材料的瓶颈问题,并分析了电池固态化发展所面临的挑战。最后,对高能量密度电池的未来发展趋势和难点进行了归纳与展望。     

On silsesquioxanes’ accuracy as molecular models for silica-grafted complexes in heterogeneous catalysis

The achievement of a structure–activity relationship for heterogeneous catalysts is a desirable step for improving existing catalysts or for predicting new catalytic reactions. This article reviews the use of silsesquioxanes (POSS) organometallic complexes as molecular models for silica-grafted catalytic centers. It will show that POSS complexes, within some limits, have substantially contributed to gaining better molecular-level understanding of surface reactions and catalysts activity.     

水/有机两相体系中催化氧化反应的研究进展

论述了水／有机两相体系中催化氧化反应的一些最新进展。由于采用水溶性催化剂，使得水／有机两相体系中的催化反应具有催化剂与产物容易分离的优点。阐述了水溶性催化剂在催化氧化反应中的应用，列举了一些典型的水溶性配体、水溶性催化剂以及催化氧化反应实例。参考文献21篇。     

铈基催化剂在挥发性有机物催化燃烧治理中的研究进展

铈基催化剂由于其特殊的氧化还原性能在催化反应中得到了广泛应用,在非均相催化反应中其表面性质尤为重要.二氧化铈晶格中的氧缺陷对表面催化反应起着非常重要的作用,而二氧化铈可以有效调节催化剂表面酸碱性,修饰催化活性中心的结构,提高催化剂的储放氧能力,增强其结构稳定性和提高活性组分的分散度等.我们分别从二氧化铈催化剂的制备方法...     

Carbonylation of Alkynes,Alkenes and Alcohols using Metal Complex Catalysts

Carbonylation of olefins, alcohols and halides using homogeneous as well as heterogeneous catalysts has been discussed. Highlights of contributions on the activity, selectivity and stability of catalysts for carbonylation reactions are discussed. Kinetics and mechanism including characterization of the intermediate catalytic species has also been reviewed. The performance of anchored Pd complexes on mesoporous supports (MCM-41 and MCM-48), water soluble Pd complexes and supported Pd catalysts in carbonylation of aryl alcohols and olefins has been discussed in the context of catalyst-product separation. Some aspects of kinetic modelling and reaction engineering of these multiphase catalytic reactions have also been reviewed.     

Recent Advances in Multifunctional Capsule Catalysts in Heterogeneous Catalysis?

Capsule catalysts composed of pre-shaped core catalysts and layer zeolites have been widely used in the tandem reactions where multiple continuous reactions are combined into one process. They show excellent catalytic performance in heterogeneous catalysis, including the direct synthesis of middle isoparaffins or dimethyl ether from syngas, as compared to the conventional hybrid catalysts. The present review highlights the recent development in the design of capsule catalysts and their catalytic applications in heterogeneous catalysis. The capsule catalyst preparation methods are introduced in detail, such as hydrothermal synthesis method, dual-layer method, physically adhesive method and single crystal crystallization method. Furthermore, several new applications of capsule catalysts in heterogeneous catalytic processes are presented such as in the direct synthesis of liquefied petroleum gas from syngas, the direct synthesis of para-xylene from syngas and methane dehydroaromatization. In addition, the development in the design of multifunctional capsule catalysts is discussed, which makes the capsule catalyst not just a simple combination of two different catalysts, but has some special functions such as changing the surface hydrophobic or acid properties of the core catalysts. Finally, the future perspectives of the design and applications of capsule catalysts in heterogeneous catalysis are provided.     

Emphasis on the Properties of Metal-Containing Zeolites Operating Outside the Comfort Zone of Current Heterogeneous Catalytic Reactions

The development of catalysts that can operate under exceptionally harsh and unconventional conditions is of critical importance for the transition of the energy and chemicals industries to low-emission and renewable chemical feedstocks. In this review we will highlight materials and more specifically metal-containing zeolite catalysts that have been tested under harsh reaction conditions such as high temperature light alkane conversion and biomass valorization. Particular attention will be given to studies that explore the stability and recyclability of metal-containing zeolite catalysts operating in continuous modes. Metal-containing zeolites are considered as an important class of catalysts operating outside the comfort zone of current heterogeneous catalytic reactions in both gas and liquid phase reactions. The relationship between the properties of the metal-containing zeolite and catalytic performance will be explored.     

金属有机骨架基催化剂在加氢反应中的应用

加氢是现代化工产业中的一类主干反应,广泛应用于精细化学品、药物、食品、染料、功能聚合物及香料等制造产业中.高效催化剂的引入使得加氢反应能够在相对温和的条件下还原各类不饱和化合物.金属催化剂在加氢反应中活性高,所需的反应温度较低,适用性广,但是容易和S,N,As和P等元素结合而"中毒"失去反应活性.金属氧化物催化剂和金属硫化物催化剂具有一定的抗毒性,但活性相对较差,通常需要采用高温高压的反应条件,对催化剂本身和反应器的要求较为苛刻.传统催化剂在反应中具有一定的局限性,所以亟需开发新一代高效的加氢催化剂,在保证高活性和高选择性催化效果的同时,降低对能源的消耗和对环境的负面影响.金属有机骨架(MOFs)作为一种新型的多孔材料在过去二十年中受到相当大的关注,并在催化、气体存储和分离、传感器、发光材料和药物输送等众多领域的应用中表现出卓越的性能.利用MOF材料良好的相容性,将MOF和其它功能材料结合形成新的复合材料可以在更大程度上扩大MOF材料的应用领域.与传统的催化剂相比,MOF基材料具有优异的物理化学特性和结构可调性,通过合理的设计能够满足不同的催化加氢过程:(1)MOF基催化剂具有多样且特异性的活性位点.除了组成MOF材料的金属离子/簇和功能有机配体之外,MOF材料可通过封装其他活性物质或者被活性物质包裹等方式引入其他类型的催化位点,进一步扩大MOF基催化剂在不同催化加氢中的适应性.此外,不同的活性位点之间的协同作用又能特异性地促进反应的进行,对提高反应的选择性起到重要的作用.(2)活性位点的尺寸大小和空间分布可以被有效控制.这能影响到催化剂在催化反应过程中的活性和选择性,并且通过MOF材料的限域效应,同时能增强活性位点的稳定性和耐久性.(3)高比表面积能提高MOF基催化剂的催化活性.这种结构特性不仅可以增加MOF基催化剂的活性位点,而且能够吸附反应物和还原剂达到扩大其局部浓度的效果.(4)反应分子的扩散可通过调节MOF基催化剂的结构实现控制.通过调整MOF材料的孔窗口和通道的尺寸,能够改变反应物在催化剂内部的扩散途径,影响底物和活性位点的接触,能进一步影响反应的活性和选择性.本文总结了近几年来MOF基材料在不同的催化加氢反应中的应用,其中包括烯烃、炔烃、芳硝基化合物、肉桂醛、糠醛和苯等化合物的加氢反应.首先介绍了MOF基材料中不同类型的活性位点,除了MOF材料自身的金属离子/簇和功能有机配体外,MOF基复合材料中的金属纳米颗粒?金属硫化物?金属氧化物?均相催化剂等活性位点可以通过封装或包裹的方式引入.在不同加氢反应中,着重介绍了MOF基催化剂中不同类型活性位点的加氢过程中的催化方式、催化剂本身的结构优化及催化剂与反应底物之间的相互作用,以及这些因素之间的协同作用对反应活性和选择性的影响.最后,讨论了MOF基材料在加氢反应中应用存在的问题以及未来发展展望.     

The first N-heterocyclic carbene-based nickel catalyst for C-S coupling

We have developed the first N-heterocyclic carbene (NHC)-based transition metal catalysts for C-S coupling reactions. Ni-NHC catalysts showed good to excellent activities toward various aryl halides in C-S coupling reactions. The catalytic activities were greatly affected by the electronic and steric properties of the NHC ligands. The new catalysts were inexpensive, easy to synthesize, and environmentally friendly. They could be excellent candidates to replace Pd-organophosphanes for C-S coupling catalysis.     

分子筛限域金属纳米粒子及其氧化还原反应应用的研究进展

沸石分子筛是一类孔隙均匀、结晶度高、结构多样、比表面积大的材料,在催化、分离、吸附等方面得到了广泛的应用。沸石分子筛已被证明是金属纳米粒子(MNPs)的理想载体。金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂不仅表现出优异的催化活性,而且具有较高的稳定性和择形催化性。此外,限域的金属纳米粒子与具有活性位点的纳米孔骨架的协同作用可以进一步提高复合催化剂的催化活性。金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂由于具有较高的活性、择形性和热稳定性等优点,在工业相关应用中引起了人们的极大关注。本文综述了金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂的研究进展,重点介绍了多种合成方法以及其在氢化和氧化反应中的应用进展。指出了金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂领域存在的问题和挑战并对其未来发展进行展望。     

Metal–Support Cooperative Catalysts for Environmentally Benign Molecular Transformations

Metal–support cooperative catalysts have been developed for sustainable and environmentally benign molecular transformations. The active metal centers and supports in these catalysts could cooperatively activate substrates, resulting in high catalytic performance for liquid‐phase reactions under mild conditions. These catalysts involved hydrotalcite‐supported gold and silver nanoparticles with high catalytic activity for organic reactions such as aerobic oxidation, oxidative carbonylation, and chemoselective reduction of epoxides to alkenes and nitrostyrenes to aminostyrenes using alcohols and CO/H₂O as reducing reagents. This high catalytic performance was due to cooperative catalysis between the metal nanoparticles and basic sites of the hydrotalcite support. To increase the metal–support cooperative effect, core–shell nanostructured catalysts consisting of gold or silver nanoparticles in the core and ceria supports in the shell were designed. These core–shell nanocomposite catalysts were effective for the chemoselective hydrogenation of nitrostyrenes to aminostyrenes, unsaturated aldehydes to allyl alcohols, and alkynes to alkenes using H₂ as a clean reductant. In addition, these solid catalysts could be recovered easily from the reaction mixture by simple filtration, and were reusable with high catalytic activity.