锆、钛介导的烯烃、炔烃硼氢化（英文）

过渡金属催化的烯烃、炔烃硼氢化反应是制备硼酸酯类化合物最为有效的方法之一,该反应具有100%的原子经济性,原料简单易得,产物多样性可调等优点.已知的金属催化剂大都依赖于铑、铱、钯、铂、钴、铁、铜等后过渡金属,而使用前过渡金属锆、钛作为催化剂的反应体系则鲜有报道.总结了锆、钛介导的(化学计量与催化量)烯烃、炔烃硼氢化反应的研究现状,并对今后锆、钛催化的烯烃、炔烃硼氢化反应的发展进行了展望.     

亮点介绍

铁催化的烯烃硼氢化反应Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,3676～3680烷基硼试剂是一类非常重要的有机合成中间体,而烯烃的硼氢化反应是生成硼试剂的重要途径.在过去的三十年里,过渡金属催化的烯烃硼氢化反应已经取得了丰硕的成果.但大部分体系涉及Rh,Ir,Ru和Pd等贵金属催化剂.近年来,以铁为代表的第一周期过渡金属元素在均相催化领域得到广泛发展,例如,铁络合物在烯烃氢化和硅氢化方面显示出优秀的催化效能.中国科学院上海有机化学研究所黄正课题组最近实现了铁催化的烯烃硼氢化反应,他     

镍催化构筑C(sp3)—C(sp3)键反应研究进展

过渡金属催化的偶联反应是构筑C-C键的高效方法,在有机合成中得到了广泛的应用.然而,相对于Heck反应、Negishi偶联与Suzuki偶联等构筑C（sp²）-C（sp²）键的反应,过渡金属催化的构筑C（sp³）-C（sp³）键的偶联反应较难进行,发展较晚.近年来,烷基-烷基C-C键偶联反应受到广泛的重视,一些高效催化剂被开发出来,其中镍催化剂展示出独特的催化活性和选择性.本文将综述镍催化烷基-烷基C-C键偶联反应最新研究进展,主要包括烷基亲电试剂与金属有机试剂交叉偶联反应、导向基参与的C（sp³）-H键活化的偶联反应、镍-光反应催化剂协同催化偶联反应、烷基亲电试剂与亲电试剂的还原偶联反应和镍催化烯烃加成反应等.     

芳基硼酸类化合物合成研究进展

芳基硼酸(酯)不仅是有机合成中的重要中间体,而且在生物学、医学及材料科学中有着广泛的应用.综述了近年来其合成方法学的研究进展,着重说明钯催化剂在氯代芳杂环及大位阻底物结构中硼基化的应用,并介绍了镍、铜、锌、铁、铑、钴等金属催化剂和非金属催化的芳基硼基化,以及光诱导合成芳基硼酸的反应.     

多氮螯合配位后过渡金属络合物烯烃聚合催化剂

A2二亚胺镍、钯络合物和吡啶二亚胺铁、钴络合物是近几年来发现的新一代烯烃均相聚合后过渡金属催化剂。这类催化剂具有活性高、选择性易调变、聚合物性质可控制的特点, 尤其是对官能团中的杂原子的稳定性方面优于前过渡金属催化剂。本文将近年来的有关报道归纳为4 个方面进行评述: 络合物的合成和结构; 配体结构因素对络合物催化性能的影响; 催化烯烃高聚、齐聚和共聚以及催化反应机理。     

手性吡咯亚磷酰胺/Rh催化的1,1-双取代烯烃的不对称氢甲酰化反应

发展了一类吡咯取代的手性亚磷酰胺配体,并将其成功地应用于铑催化的1,1-双取代烯烃的不对称氢甲酰化反应,以优秀的区域选择性、良好的化学选择性和对映选择性(71%～86%ee)得到相应的手性直链醛,反应的转化数(TurnoverNumber,TON)值最高达到8900.该类催化剂容易制备且具有广泛的官能团兼容性,通过不对称氢甲酰化反应为手性α-烷基-β-甲酰基丙酸酯类化合物的合成提供了一类新的方法.     

铁镍双金属催化剂用于二氧化碳加氢合成低碳烯烃的研究

研究了常压下铁镍双金属催化剂上进行二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃的反应,考察了不同镍含量对二氧化碳转化率及产物选择性的影响,对反应前后催化剂物相的变化进行了ＸＲＤ、ＭＥＳ和ＸＰＳ研究。结果表明,少量镍的添加促进了催化剂中铁的还原,铁的碳化提高了二氧化碳转化率及烯烃选择性。添加１％ 镍时,反应温度３５０℃,反应空速５０００－ １ 条件下,产物中烯烃选择性达到５－３％ ,二氧化碳转化率为３２－６％ ,烯烷比为４－７。     

铁、钴或镍助剂促进的 Ag/SiO2 催化剂上气相催化合成 3-甲基吲哚

 将铁、钴或镍促进的 Ag/SiO2 催化剂用于苯胺和 1,2-丙二醇气相催化合成 3-甲基吲哚的反应中, 并采用 X 射线衍射、H2-程序升温还原和热重分析等技术对催化剂进行了表征. 结果表明, 铁或镍助剂的加入有助于提高 Ag/SiO2 催化剂的选择性. 其中, 铁的加入能增强活性组分银与载体间相互作用, 大大促进了银在载体表面上的分散, 使催化剂的初活性显著提高. 而钴或镍的加入虽然能略微减少反应过程中 Ag/SiO2 催化剂表面的积炭, 但加剧了银在反应过程中的烧结, 导致催化剂稳定性下降.     

过渡金属催化下的烯烃硼氢化反应

本文综述了在过渡金属尤其是铑络合物催化下烯烃与CB的硼氢化反应在化学、位置和立体选择性的进展,对它们的机理也进行了讨论。     

廉价过渡金属催化烯烃异构反应研究进展

过渡金属催化的烯烃异构反应在有机化合物合成、日用化学品合成、原料油应用和天然产物合成中都有着举足轻重的作用。廉价过渡金属由于其在资源、价格、后处理等方面的优势,日益受到研究者的重视。本文主要综述了近几十年来廉价过渡金属铁、钴、镍在催化烯烃异构反应方面的研究进展,详细阐述了不同的催化体系在催化活性、反应选择性、底物适用性及反应机理方面的特点。虽然目前的催化体系已经表现出优异的性能与应用价值,但在烯烃异构的立体选择性、区域选择性机制等方面,仍然需要更深入的研究。     

手性二烯作为“配体”的无金属不对称氢化反应

不对称催化氢化反应通常需要过渡金属参与,直到最近几年"Frustrated Lewis Pairs(FLPs)"概念的提出及其能够实现氢气活化,为发展无金属参与的不对称氢化反应提供了机遇.但由于光学纯的FLP催化剂难以制备,目前其在不对称催化氢化反应中的应用非常少,发展高对映选择性的非金属催化的氢化反应仍十分具有挑战性.中国科学院化学研究所杜海峰等基于手性烯烃作为"酉己体"的新策略,利用烯烃的原位硼氢化反应,发展了新颖的手性FLP     

烯烃聚合钯催化剂研究进展

综述了烯烃聚合钯催化剂的研究进展,烯烃聚合钯催化剂的配体类型有膦配体、氮配体、碳配体、氧配体、氮-氧配体、膦-氧配体、氮-膦配体等。与齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂相比,烯烃聚合钯催化剂具有高催化活性、单活性中心和良好的分子剪裁性等优点,可在分子层次上实现烯烃聚合的分子设计与组装;与铁、钴、镍等后过渡金属催化剂相比,烯烃聚合钯催化剂具有反应条件较温和、催化活性和立体选择性较高的优势。     

过渡金属催化下的烯烃硼氢化反应

本文综述了在过渡金属尤其是铑络合物催化下烯烃与CB ( 邻苯二酚硼烷 ) 的硼氢化反应在化学、位置和立体选择性的进展, 对它们的机理也进行了讨论。     

镍系催化剂选择性催化乙烯二聚研究进展

1-丁烯和2-丁烯是重要的有机合成原料,可以通过金属催化剂选择性催化乙烯二聚合成丁烯.乙烯选择性二聚合成丁烯的催化剂通常有镍催化体系、钒催化体系、钨催化体系、铁或钴催化体系、钽催化体系以及钛催化体系等.近年来镍系催化剂催化乙烯选择性二聚取得了很大的进展,本论文对近年来镍系催化剂催化乙烯选择性二聚进行了综述.主要概述了[...     

合成气直接制烯烃碳化钴基催化剂的载体效应（英文）

烯烃是重要的化工原料,一般采用石油热裂解和催化裂解制备.随着石油资源的枯竭,以煤、天然气和生物质等含碳资源经合成气制取烯烃的工艺路线备受关注.其中,合成气经由甲醇或二甲醚间接制取烯烃技术(MTO)已实现工业化应用.与之相比,费托合成直接生产烯烃(FTO)工艺具有流程短、投资和运行费用低等优势,具有良好的工业发展前景.最近我们发现,暴露特定晶面的棱柱状碳化钴表现出很好的合成气制烯烃催化性能,但载体对催化剂结构和催化性能的影响尚不清晰.本文采用浸渍法制备了一系列负载型钴锰催化剂,系统考察了Si O_2,γ-Al_2O_3和碳纳米管(CNT)对催化剂结构及合成气直接制烯烃催化性能的影响.结果表明, Si O_2及γ-Al_2O_3负载的催化剂较强的钴-载体相互作用抑制了钴锰复合氧化物的形成,而相对惰性的CNT载体则有利于钴锰复合氧化物的生成.通过对反应后催化剂的结构表征,发现Si O_2和γ-Al_2O_3负载的催化剂中出现大量球状的碳化钴颗粒,而CNT负载催化剂中的碳化钴则呈现出具有(101)和(020)暴露晶面的纳米棱柱状结构.将所制备的催化剂用于FTO反应,在265°C, 5 bar,空速2000 mLh~(–1) g~(–1)cat和H_2/CO=0.5的反应条件下, CNT负载的催化剂表现出最佳的催化性能,烯烃和含氧化合物的选择性分别为66.7C%和25.4C%,甲烷的选择性仅为2.4C%,总的烯烃/烷烃比达到8.4,同时烃类产物分布极大地偏离传统ASF线性分布.而对于Si O_2和γ-Al_2O_3负载的催化剂,虽然烯烃的选择性也分别达到68.5 C%和64.7 C%,但甲烷的选择性却升至12.0 C%和5.8 C%,总的烯烃/烷烃比仅为3.5和5.1,烃类产物分布基本符合传统的ASF分布.在150h的催化剂测试中, CNT负载催化剂表现出很好的催化性能稳定性,甲烷的选择性稳定在2.2C%, C_2–C_4烯烃的选择性约为30 C%, C_2, C_3和C_4烯烃烷烃比分别稳定在15, 19和13.本研究表明,钴-载体相互作用对碳化钴活性相结构及催化性能具有很大影响,惰性的催化剂载体有利于钴锰复合氧化物的生成,进而促进碳化钴纳米棱柱状结构的形成,从而表现出优异的合成气直接制烯烃催化性能.     

镍催化不对称酰基化反应研究进展

手性羰基化合物是天然产物和药物中的重要结构单元,也是反应性最为丰富的重要合成中间体.过渡金属催化不对称酰基化反应是构建该重要结构单元的高效方法之一,近些年来,具有独特催化活性的丰产金属镍催化剂也被广泛应用于不对称羰基化合物的合成.综述了近些年来镍催化不对称酰基化反应领域的新研究进展,主要包括镍催化不对称烷基-酰基偶联反应、烯烃不对称氢酰基化反应以及烯烃不对称酰基官能团化反应等.     

Ru/CeO_2催化剂催化苯乙烯氢甲氧基羰基化反应高选择性制备直链酯类化合物（英文）

酯类化合物在工业上具有广泛应用,例如可用于合成香水、调味剂(味精)、洗涤剂和表面活性剂等.其中,烯烃的氢烷氧基羰基化反应是一种合成酯类化合物的重要方法,其低消耗、100%的原子经济性和原料的易获得等优势使其在制备酯类化合物中成为一个有效且实际可行的方法.对于该反应,文献多采用Pd或Rh的络合均相催化剂,其中控制反应过程中直链酯类化合物(L)和支链酯类化合物(B)的选择性是一项颇具挑战性的课题.虽然目前可通过配体的设计和修饰来调节,但多集中在均相催化体系,因此在选择性调变方面的研究仍很欠缺.相对于均相催化,多相催化由于产物易分离和提纯、催化剂可循环使用等优势而逐渐引起了研究者的广泛关注.在多相催化体系中, Pd负载在强酸性树脂作为催化剂已被应用于苯乙烯氢甲氧基羰基化反应,但在该反应中支链酯类化合物为主要产物.因此,寻找一个可有效改善多相反应体系中选择性问题的方法是非常有意义的.在本研究工作中,我们分别以CeO_2纳米颗粒(NP)、CeO_2纳米棒(Rod)和CeO_2纳米立方体为载体,利用浸渍法制备了Ru/CeO_2、Ru/CeO_2-rod和Ru/CeO_2-cube三种催化剂,并进一步用于苯乙烯氢甲氧基羰基化反应.探究了CO压力、反应温度和反应时间对三种催化剂催化苯乙烯氢甲氧基羰基化反应的影响.结果表明, Ru/CeO_2作为多相催化剂催化苯乙烯氢甲氧基羰基化反应时,苯乙烯选择性高于99%,直链酯选择性为83%,支链酯选择性为12%.机理研究表明,该反应为自由基机理.动力学分析表明,该反应的反应活化能为48.50 k Jmol–1.结合三种催化剂的反应活性以及HRTEM结构表征结果可知,该反应中L/B比值与Ru的尺寸有较大关系.进一步的拉曼表征和NH3-TPD表征结果证明, Ru的尺寸与金属-载体之间的相互作用以及催化剂表面的氧空位浓度有直接关系.     

非钯催化剂催化Heck反应研究进展

非钯催化剂用于催化Heck反应有较多的报道.与钯催化剂相比,一些非钯催化剂(如镍、铜、钴等)显示了更优越的性能.近年来,铂、铑、钌、铁等催化体系也被用于Heck反应.对近年来非钯催化剂用于催化Heck反应的研究进行了归纳总结.     

Ru/CeO2催化剂催化苯乙烯氢甲氧基羰基化反应高选择性制备直链酯类化合物

酯类化合物在工业上具有广泛应用,例如可用于合成香水、调味剂(味精)、洗涤剂和表面活性剂等.其中,烯烃的氢烷氧基羰基化反应是一种合成酯类化合物的重要方法,其低消耗、100%的原子经济性和原料的易获得等优势使其在制备酯类化合物中成为一个有效且实际可行的方法.对于该反应,文献多采用Pd或Rh的络合均相催化剂,其中控制反应过程中直链酯类化合物(L)和支链酯类化合物(B)的选择性是一项颇具挑战性的课题.虽然目前可通过配体的设计和修饰来调节,但多集中在均相催化体系,因此在选择性调变方面的研究仍很欠缺.相对于均相催化,多相催化由于产物易分离和提纯、催化剂可循环使用等优势而逐渐引起了研究者的广泛关注.在多相催化体系中, Pd负载在强酸性树脂作为催化剂已被应用于苯乙烯氢甲氧基羰基化反应,但在该反应中支链酯类化合物为主要产物.因此,寻找一个可有效改善多相反应体系中选择性问题的方法是非常有意义的.在本研究工作中,我们分别以CeO2纳米颗粒(NP)、CeO2纳米棒(Rod)和CeO2纳米立方体为载体,利用浸渍法制备了Ru/CeO2、Ru/CeO2-rod和Ru/CeO2-cube三种催化剂,并进一步用于苯乙烯氢甲氧基羰基化反应.探究了CO压力、反应温度和反应时间对三种催化剂催化苯乙烯氢甲氧基羰基化反应的影响.结果表明, Ru/CeO2作为多相催化剂催化苯乙烯氢甲氧基羰基化反应时,苯乙烯选择性高于99%,直链酯选择性为83%,支链酯选择性为12%.机理研究表明,该反应为自由基机理.动力学分析表明,该反应的反应活化能为48.50 k Jmol^–1.结合三种催化剂的反应活性以及HRTEM结构表征结果可知,该反应中L/B比值与Ru的尺寸有较大关系.进一步的拉曼表征和NH3-TPD表征结果证明, Ru的尺寸与金属-载体之间的相互作用以及催化剂表面的氧空位浓度有直接关系.     

铁系金属催化硅氢加成反应研究进展

详细介绍了镍催化剂、钴催化剂和铁催化剂催化硅氢加成反应的研究进展,指出了此类反应的研究前景。