单波长光照射下Co（OAc）_2催化溴代烃与CO的羰基化反应

对以Co（OAc）2为催化剂,在3种单波长（254、365、380nm）光照射下,溴代烃与CO的羰基化反应的研究结果表明,以溴代烷烃（溴代环己烷、1-溴己烷、1-溴辛烷）为底物,只有254nm的高能光对羰基化反应是有效的,碱性添加物对反应有明显的促进作用;以溴代环己烷为底物,加入NaOAc,环己基甲酸甲酯的产率可由34...     

超临界二氧化碳介质中钯催化伯胺羰基化反应的研究

以正丁胺为模板 ,比较了超临界二氧化碳介质和常规有机溶剂中钯催化伯胺羰基化反应的规律。研究结果表明 ,在超临界二氧化碳中钯催化伯胺羰基化反应的化学选择性发生了改变 ,而且助溶剂对反应的化学选择性和产率也有较大的影响     

超临界二氧化碳介质中钯催化炔烃羰基化反应

研究了以超临界二氧化碳为反应介质实现改善钯催化炔烃羰基化反应绿色性的方法 .研究结果表明 :醇的用量、二氧化碳压力和反应温度等因素均对钯催化炔烃羰基化反应的化学选择性均有影响 ,即存在炔烃的羰基化反应与氧化偶合反应的竞争     

超临界二氧化碳介质中钯催化末端炔烃羰基化反应的影响因素

在超临界二氧化碳介质的钯催化末端炔烃羰基化反应中 ,研究了助溶剂、压力和温度等因素对反应的影响。发现末端炔烃羰基化反应生成炔酸酯的最佳条件为 :醇 3～ 4mL ,CO2 压力 7.5MPa和温度 4 0℃。     

光促进温和条件下烯烃与二氧化碳的羰基化反应

羰基化反应是有机合成化学中常用的方法之一,但常规的羰基化反应大多要求高温(150～200℃)、高压(10～20 M Pa)或使用贵金属催化剂(如钌、铑、铱等),并且C₁源多用一氧化碳^[1].开发和利用CO₂这一丰富的C₁资源,并最大限度地降低其排放量具有挑战意义.但CO₂活化比较困难,在通常条件下难以转化成其它化学品^[2].在光促进下的羰基化反应可克服上述困难,使反应在温和条件及非贵金属催化下完成,同时可用CO₂代替CO作为C₁源,因此这是一个对环境友好的工艺^[3].本文报道烯烃在光促进常温常压和非贵金属钴配合物催化下与二氧化碳的羰基化反应,同时通过¹³CO₂和¹³CH₃OH同位素实验,对反应产物的结构进行了分析.     

钯催化胺的羰基化反应

综述了钯催化胺的单，双羰基化反应以及钯催化胺基化反应工业及有机合成中的应用，同时对羰基化反应新进展－超临界二氧化碳流体作为反应介质也作了综述。     

可见光促进二氧化碳参与的羧基化反应

二氧化碳是众所周知的温室气体, 也是重要的C1资源, 利用二氧化碳合成高附加值化合物具有重要意义. 其中, 羧酸类化合物广泛存在于天然产物、 药物、 日化品及工业原料中, 是一类非常重要的化合物. 因此, 利用二氧化碳合成羧酸类化合物是一个重要的研究方向; 另一方面, 由于二氧化碳反应活性低, 其转化通常需要高温等苛刻条件. 为解决该问题, 人们利用可见光作为能量来源, 可以在温和条件下实现二氧化碳的高效转化. 鉴于该方向近年来的蓬勃发展, 本文主要对可见光促进二氧化碳参与的羧基化反应进行介绍和总结, 按烯烃、 炔烃、 醛酮、 亚胺和(类)卤代物等重要的化工原料分类阐述, 并将各个反应的特点和机理将作为阐述的重点. 本文也对该领域的未来发展方向进行了展望, 希望为该领域的进一步发展提供参考.     

区域选择性羰基化反应研究进展

羰基化反应是指在催化剂存在的条件下,将羰基(C=O)引入到底物分子(如不饱和烃、烷基卤化物、醇、胺等)中的转化过程.羰基化反应是制备羰基化合物的重要途径,能提供高附加值、高纯度的含羰化合物.我们首先综述了羰基化反应的发展历史,随后介绍了氢甲酰化反应、氢羧基化反应、氢酯化反应、胺羰基化反应等几类羰基化反应,尤其重点关注这几类反应区域选择性调控手段.最后对区域选择性羰基化反应未来发展方向和趋势进行了展望.     

添加物对光促进下环己烯与二氧化碳羰基化反应的影响

Owing to the greenhouse effect, the rise of carbon dioxide concentration in the atmosphere is a global environmental issue.     

光促进下环己烯与二氧化碳羰基化反应中副产物的气相色谱-质谱分析

应用气相色谱-质谱法（GC-MS）研究了光促进温和条件下环己烯与CO2羰基化反应中与丙酮有关的副产物,这有助于对反应进行深入的研究和优化。在光促进温和条件下环己烯与CO2进行羰基化反应的同时,环己烯也可以与反应体系中的CH3COCH3发生光化学反应,生成副产物。分别用CH3COCH3和CD3COCD3进行实验,对反应产物进行GC-MS分析,通过对不同反应情况下的MS图中同位素效应的比较,可以分析出副产物中是否有来自CH3COCH3中的—CH3。研究表明丙酮与底物环己烯之间生成了环氧丁烷衍生物、cyclo-C6H9-C(CH3)2OH和cyclo-C6H11-C(CH3)2OH等3种副产物。     

均相催化CO2/H2还原羰基化合成高值化学品研究进展

The efficient utilization of the greenhouse gas CO₂ as a C1 feedstock can effectively reduce its emission and create economic value. Hence, the efficient chemical conversion of CO₂ has been receiving intense attention. Due to the extremely low energy level of the CO₂ molecule, the high energy barrier is the primary challenge for the chemical conversion of CO₂. The chemical conversion of CO₂ is mainly carried out through non-reductive transformation in industrial. Yet, the new route of chemical synthesis based on CO₂ reductive transformation is an interesting topic to expand its resource utilization. In this context, homogeneous reductive carbonylation is a hot topic for the utilization of CO₂ via reductive transformation. In this process, the metal hydride intermediate derived from the activation of the hydrogen source is crucial to the CO₂ reduction. Hydrogen, a clean source with high atom economy, can be used as a reducing agent for the reductive conversion of inert CO₂ through carbonylation, to construct C―O, C―N, and C―C bonds and to synthesize aldehyde/alcohol, carboxylic acid, ester, amide, and other chemicals. These expand the scope of CO₂ high-value utilization and show great potential application in terms of resource utilization and environmental protection. This CO₂ utilization process is thought to involve cascading catalytic reactions of CO₂ reduction and carbonylation. The catalytic systems require the corresponding catalysts to efficiently promote each step and effectively inhibit undesired side reactions. Recently, considerable progress has been made in the homogeneous reductive carbonylation of CO₂ with H₂. However, this kind of reaction is mostly of the cascade type, and hence, requires harsh conditions and noble metal catalysts. The chemoselectivity is low because of the multiple competing reactions. In addition, due to the steric hindrance and electronic effects of the substrate, there are limitations on the types of substrates that can be employed. With the development of new characterization techniques and theoretical calculations, some progress has been made in revealing the reaction mechanism and in the activation of the carbon-oxygen bonds of CO₂. Therefore, there is an urgent need to develop a more efficient catalytic system that requires mild conditions for reductive carbonylation. In this review, we provide an overview of the groundbreaking studies and the recent breakthroughs that have demonstrated the potential of metal catalysts to utilize the combination of CO₂ and H₂ as a C1 synthon, including olefin carbonylation, amine carbonylation, and alcohol/ether carbonylation, while highlighting the effect of different types of metal catalysts on the reaction. We conclude with a perspective on the future prospects of the homogeneous reductive carbonylation of CO₂ with H₂, providing readers a snapshot of this rapidly evolving field.     

A Visible Light Driven Nickel Carbonylation Catalyst: The Synthesis of Acid Chlorides from Alkyl Halides

We describe here the development of a visible light driven nickel carbonylation catalyst. The combination of the large bite-angle Xantphos ligand with nickel(0) generates a catalyst capable of activating alkyl halides toward carbonylation at ambient temperature in the presence of blue light irradiation, and the reductive elimination of high energy acid chloride products. Unlike classical carbonylations, where the coordination of carbon monoxide inhibits the reactivity of earth abundant nickel catalysts, a CO-associated nickel is found to be the active catalyst in the reaction. Coupling the build-up of acid chlorides with nucleophile addition can be used to access various amides, esters and thioesters, including those of sterically encumbered substrates or with metal-reactive functionalities.     

二氧化钛涂覆多壁碳纳米管的制备及可见光催化活性

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为反应性模板, 金属钛粉为钛源, 采用熔盐法制备碳化钛涂覆的MWCNTs中间体, 然后通过控制氧化制备二氧化钛涂覆的MWCNTs复合光催化剂. 考察了熔盐反应温度、MWCNTs和钛粉的摩尔比及氧化温度等对产物的结构和形貌的影响. 采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对其进行了系统的表征; 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了催化剂的可见光(λ>420 nm)催化活性. 结果表明: 所制备的催化剂基本保持了原始MWCNTs的纤维状形貌, 二氧化钛涂层在MWCNTs表面分布均匀, 并与MWCNTs之间结合紧密, 形成了Ti－O－C键. MWCNTs增强了污染物亚甲基蓝在催化剂表面的吸附, Ti－O－C键的形成使得在二氧化钛价带附近形成了杂质能级, 提高了对可见光的吸收和利用, 因此所制备的TiO₂/MWCNTs复合光催化剂表现出较高的可见光催化活性.     

二氧化碳和胺催化合成甲酰胺反应研究

二氧化碳是碳资源利用的最终形式,也是一种绿色的碳一资源。通过催化化学的方法将二氧化碳转化为高附加值精细化学品是二氧化碳循环利用的有效途径。酰胺类化合物是一类重要的化工原料和溶剂,广泛应用于医药、农药、日用化学品及石油化工等众多领域且需求量巨大。因此,以二氧化碳为羰源,通过高效催化体系的建立实现二氧化碳与胺反应合成甲酰胺具有重要意义。本文分别从催化体系、还原剂和反应机理等角度综述了这一领域近年来的主要研究成果。其中,催化体系可分为贵金属催化剂如Ir、Pd、Pt、Ru、Rh,非贵金属催化剂如Ni、Mo、Cu、Fe、Co、Zn、Al,有机分子催化剂和无催化剂体系,常用的还原剂为H₂,硅烷和硼烷。在此基础上,对不同催化体系的典型反应机理进行了讨论。     

Hydrothermal Synthesis of Ce-doped ZnO Heterojunction Supported on Carbon Nanofibers with High Visible Light Photocatalytic Activity

Ce/ZnO decorated carbon nanofibers(CNFs) heteroarchitectures(Ce/ZnO/CNFs) have been synthesized using electrospinning technique followed hydrothermal method, which have a high visible light photocatalytic activity. The samples were characterized by means of SEM, FTIR and XRD. The photocatalytic performance of Ce/ZnO/CNFs was tested with the methylene blue in the presence of visible light irradiation. In this work, we have analyzed the effects of Ce doping amount, initial methylene blue(MB) concentration and dosage of Ce/ZnO/CNFs on photocatalytic efficiency of the composite. The results showed that the photocatalyst containing 1.0% Ce in molarity(CZC1) obtained by autoclaving at 150℃ has the best photocatalytic degradation of MB than other as-synthesized samples. Ce/ZnO/CNFs catalysts exhibit a good stability and reusability, which would be an economical and environmentally friendly photocatalyst for various practical applications.     

有序介孔三氧化二铟/还原氧化石墨烯纳米复合材料的制备及可见光催化性能

以有序介孔三氧化二铟(m-In2O3)和还原氧化石墨烯(RGO)为原料,采用紫外光照射法合成了介孔三氧化二铟/还原氧化石墨烯(m-In2O3-RGO)复合光催化剂.利用N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、漫反射吸收光谱(DRS)和光电流测试等手段对样品进行表征.在可见光照射下,以对氯苯酚(4-CP)为目标污染物,考察了m-In2O3-RGO光催化剂的催化性能.结果表明,m-In2O3-RGO光催化剂具有完整的晶型和规则的孔道结构,有利于光生电子和空穴的分离.同时,作为固态电子受体与传输体的RGO促进了光生电子-空穴对的传输和分离,有效提高了可见光催化性能.掺杂2%(质量分数)RGO的复合光催化剂性能最佳,4 h可将4-CP降解96%以上,催化剂经多次循环使用后,其光催化活性基本保持不变.     

可见光化的半导体光催化剂

光解水制氢能否实用化取决于太阳光的有效利用率, 研究开发可见光化的光催化剂成为当前光催化剂研究中的重要课题.本文介绍了利用 光解水制氢的反应机理,综述了近年来半导体光催化剂在利用可见光方面的研究进展,重点描述了这些光催化剂的结构,并对该领域今后的研究方向进行了展望.