基于肽的不对称催化剂

综述了肽作为有机催化剂以及金属配体在不对称催化反应中的应用, 概括了人们所发现的各种肽催化剂的结构、催化活性以及机理, 并对发现这些肽的过程中所采用的研究方法做了具体的介绍.     

Theoretical Study of Remote Substituent Effects on X-H （X=CH2, NH,O） Bond Dissociation Energies of Azulene

In the study, the X-H （X=CH2, NH, O） bond dissociation energies （BDE） of para-substituted azulene （Y-C10H8X-H） were predicted theoretically for the first time using Density Functronal Theory （DFT） methods at UB3LYP/6-311 ＋ ＋g（2df,2p）//UB3LYP/6-31 ＋g（d） level. It was found that the substituents exerted similar effects on the X-H BDE of azulene as those on benzene, except for 6-substituted 2-methylazulene. Owing to the substituent-dipole interaction, the reaction constants （ρ^＋） of 2- and 6-Y-CIoHsX-H （X=NH and O only） varied violently. The origin of the substituent effects on the X-H BDE of azulene was found, by both GE/RE and SIE theory, to be directly associated with variation of the radical effects, although the ground effects also played a modest role in determining the net. substituent effects.     

钌催化烯烃复分解反应的研究进展

综述了近年来在钌催化的烯烃复分解反应领域中的研究进展.着重介绍了该反应的各种基本类型的现状、应用和亟待解决的问题,并介绍了反应的机理以及催化剂的改进.     

Mn(I)催化亚胺和炔烃脱氢偶联反应的机理研究

近年来随着过渡金属催化剂的发展和广泛使用, C—H键的活化成为了有机合成中的一大热点, 尤其是在构建有机化合物C—C键中应用广泛. 作为一种储量较大的廉价催化剂, Mn催化的C—H活化表现出巨大的应用价值和研究潜力. 我们采用密度泛函理论(DFT), 对1,4-二氧六环溶液中Mn活化C—H/N—H键实现[4+2]脱氢环化的反应机理进行了系统的研究. 我们发现该反应的催化循环包括溴负离子辅助的催化剂引发、炔烃的插入、双键迁移成环、β-H消除释放产物异喹啉以及催化脱氢循环的C—H键活化等步骤. 旨在深入理解Mn(I)活化C—H键脱氢气的具体过程, 为更多Mn催化的C—H活化反应提供理论依据.     

Cu/SBA-15-SO3H催化木糖一锅转化制备糠醇（英文）

糠醇是一种重要的高附加值化学品,目前工业上由含半纤维素或木聚糖的生物质原料经过酸脱水先制备糠醛,糠醛再进一步加氢制备糠醇.在实际生产中,这两步反应分别在不同的设备中进行,增加了分离纯化和运输成本;目前也很少有研究偶联这两步反应.本工作中,我们制备了一种多功能介孔Cu/SBA-15-SO3H催化剂用于一锅法一步转化木糖到糠醛,并且通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、X射线荧光(XRF)、NH3-程序升温脱附(NH3-TPD)和N2物理吸附等表征检测了负载的酸和金属位点的可用性以及催化剂的物理化学性质,优化了反应温度、氢气压力、反应时间和溶剂体系等反应条件,研究了酸和金属位点的比例以及介孔尺寸对合成糠醇的影响.XRD表征和TEM及HRTEM图像均表明,在负载了磺酸和Cu之后,均会一定程度上破坏SBA-15的形貌,但是依然可以保持原本的有序介孔结构.XPS表明还原后的Cu主要以+1价的形式存在,也有少量的0价和+2价.红外光谱表明磺酸基团和SBA-15载体以共价键形式紧密结合.氮气吸脱附和相关的BET和BJH计算表明,我们的原位制备方法相比于传统浸渍法,磺酸位点的含量提高了7倍以上.通过对反应条件的优化,该体系在140℃和4MPaH2下可以实现62.6%的糠醇收率.过高的温度会引起产物过度加氢生成2-甲基呋喃,而过高的压力会导致原料过度加氢生成木糖醇.合适的溶剂也是反应的关键因素,使用1:3的水/丁醇双相体系,一方面可以有效促进糖的溶解,另一方面可以有效萃取产物,保证了反应的碳平衡.在对催化剂的筛选中发现,单独的SBA-15几乎无催化活性,Cu/SBA-15主要催化木糖加氢生成木糖醇,SBA-15-SO3H主要催化木糖脱水生成糠醛,而物理混合的Cu/SBA-15和SBA-15-SO3H的效率远不如双功能Cu/SBA-15-SO3H催化剂.通过调节磺酸含量和探究产物时间曲线发现,提高酸性位点可以促进木糖转化,但是过多的酸性位点会导致结焦,降低糠醇收率.共同存在的磺酸酸性位点和铜金属位点保持平衡,协同催化串联反应进行.通过调节SBA-15的孔道结构发现,4 nm的孔道最适合反应进行,孔道过大会降低反应的整体碳收率和糠醇收率.本催化体系实现了从木糖一锅多步法制糠醇,并对催化剂的构效关系进行了研究,对反应条件进行了系统的优化,有希望实际应用到糠醇生产中.     

哑铃型富勒烯化合物的光诱导电子转移反应

DTE-甲亚胺叶立德盐(DTE:二噻吩乙烯基)与C60在甲苯中的1,3-偶极环加成反应被用于合成新型的哑铃型富勒烯化合物1．为了与1作比较,还同时合成了单加成物2.并通过HF-3/21G方法计算确定了这两种化合物分子的几何结构,同时在室温下测定了化合物在不同极性溶剂中的紫外-可见光谱和荧光光谱,证明了化合物内给体和受体间光诱导分子内电子转移过程的存在．     

经过极性反转的亲核有机催化

总结了近几年来经过极性反转的有机催化的研究近展, 概括了以C, N, P, S为中心的各种亲核催化剂的催化机理及催化性能. 通过对不同类别及同类不同活性中心的催化剂的比较分析, 简要概括了各种催化剂的优劣势, 并对极性反转的有机过程进行了机理上的阐述.     

Ni催化的碳(sp2)-碳和碳(sp2)-杂交叉偶联反应

综述了Ni催化的碳(sp²)-碳和碳(sp²)-杂交叉偶联反应. 主要反应类型有: Heck反应、Sonogashira反应、Kumada-Corriu反应、Negishi反应、Stille反应、Suzuki反应、Ullmann反应、C—N偶联反应、C—O偶联反应、C—P偶联反应和C—S偶联反应. 详细地介绍了各个反应的底物要求、反应条件、反应选择性和产率. 最后, 我们对Ni催化的反应机理研究也作了总结.     

精确计算化学键解离能的ONIOM-G3B3方法及其在抗氧化剂研究中的应用

通过对179个有机化合物C—H,N—H,O—H键离解能的理论计算,系统评估了高精度组合从头算方法(ONIOM-G3B3)和密度泛函理论方法(B3LYP)在预测键离解能上的可靠性.研究发现ONIOM-G3B3方法可以准确预测各类有机化合物的键解离能,精度达到5.9 kJ/mol.运用ONIOM-G3B3方法成功预测了两类重要的天然抗氧化剂维生素E族和茶多酚族的键解离能,并进一步讨论了抗氧化活性、自由基清除机理及其构效关系.     

烯丙位化学键均裂离解能及其取代基效应

使用复合从头算方法系统地获得了一批精确的烯丙位化学键的均裂裂解能(BDE). 取代基效应的研究表明, C—H与Si—H的BDE表现出差的Hammett关系, 而N—H, O—H, P—H与S—H的BDE表现出好的Hammett关系. 进一步分析表明烯丙位BDE受共轭效应比诱导/场效应的影响更为明显. 并且还讨论了BDE的基态效应和自由基效应, 其结果与最近报道的有关苄位BDE的结果基本一致.