温和条件下稀土氯化物-萘催化的碱金属氢化物的合成

本文研究了稀土氯化物对碱金属氢化反应的催化作用。金属钠在稀土氯化物LnCl~3(Ln=La,Nd,Sm,Dy,Yb)和萘的催化下,在常压、40℃下能与氢气反应,生成氢化钠;稀土氯化物的催化活性顺序为LaCl~3>NdCl~3>SmCl~3>DyCl~3>YbCl~3。金属锂可发生类似反应,生成LiH;但其反应动力学曲线与金属钠相比明显不同。稀土氯化物对金属钾的氢化反应不显示催化作用。对反应机理的初步探索表明:碱金属与萘反应生成的阴离子自由基型物种可能是氢化反应的中间体,稀土氯化物的作用是催化该中间体的氢化反应。该反应的产物是一类大比表面积(NaH的比表面积为83m^2/g)、多孔性固体粉末,在空气中可自燃。它们具有比一般市售碱金属氢化物高得多的反应活性,并能与过渡金属配合物组成高活性烯烃加氢催化。     

一种制备双格氏试剂-1，4-亚苯基双氯化镁的方法

格氏试剂是有机和金属有机合成中一类重要反应中间体,但是某些卤化物很难与商品镁粉进行格氏反应,例如,芳基氯化物、乙烯基氯化物、烷基氟化物等。近年来,先后出现了一些制备活性镁的方法。Rieke 等于四氢呋喃中在碘化钾存在下,用金属钾还原无水氯化镁制得活性镁:Bogdanovic 等用催化加氢制备的活性氢化镁热分解,得到活性镁;我们曾用蒽镁真空热分解制得活性镁。这类     

脉冲放电等离子体对La2O3催化剂组成的影响

 选用稀土La2O3催化剂对CO进行了催化还原脱硫反应. 考察了在脉冲放电等离子体协同催化作用下,催化剂组成随反应温度和放电电压的变化规律以及其与常规催化作用下的不同之处. 结果表明,反应温度较低(＜377 ℃)时,脉冲放电等离子体对催化剂组成的影响作用明显; 反应温度较高(＞377 ℃)时,脉冲放电等离子体仅影响催化剂各组分的含量. LaOOH的生成是La2O3催化剂活性组分生成的关键步骤,并受温度的影响较大; 存在一最佳放电电压效应.     

新型树状大分子核醚-四硅烷的合成

以季戊四醇为原料合成了一种新型树状大分子核--醚-四硅烷,可用于树状大分子构筑.通过季戊四醇(1)与溴丙烯的醚化反应得到四烯丙基醚2,然后在Pt催化作用下,2与硅氯仿通过硅氢化反应生成醚-四(三氯硅烷) 3(可直接与多种官能团反应生成树状大分子),3经过LiAlH4还原后得到目标产物醚-四硅烷4.通过IR, 1H NMR, 13C NMR对中间体和目标产物的结构进行了表征,并对产物的结构进行了讨论和确认.     

稀土金属氧化物对Pd/δ,θ-Al2O3催化蒽醌氢化制H2O2性能的影响

 采用湿浸法制备了用于蒽醌氢化制过氧化氢的系列氢化催化剂. 考察了不同稀土金属(La, Ce,Pr,Nd和Sm)氧化物对Pd/δ,θ-Al2O3催化剂性能的影响. 采用XRD,H2-O2滴定和N2物理吸附等技术对催化剂进行了表征. 结果表明,适量稀土金属氧化物的加入能抑制高温处理时Al2O3晶粒的增长,增大催化剂比表面积,提高金属Pd的分散度,从而提高催化剂的氢化活性. 稀土金属氧化物对Pd/δ,θ-Al2O3催化性能的影响顺序为La＞Nd＞Pr＞Sm＞Ce.     

卤化物对铜铝置换反应速率的影响研究*

从定性和定量角度探究了卤化盐对金属置换反应的催化作用,实验结果表明:卤族元素均有催化作用,Cl^-催化作用最为明显;碱金属与碱土金属离子相比,碱金属条件下铜枝晶形状更为规则,观赏性更好;同时该反应速率与Cl^-浓度呈正相关。通过对反应条件的摸索,实现了将铝置换铜的所谓“铜树”反应改造为能在20 min内产生明显现象的课堂演示实验,可为金属置换反应和电化学腐蚀动力学教学创设情境,培育学生证据推理和模型认知的化学核心素养。     

第二金属对Co/SiO_2加氢催化剂结构和性能的影响(英文)

通过考察Co/SiO2催化剂中活性组分的结构变化及其催化乳酸酯液相氢化反应结果,来研究第二金属添加物对催化剂结构及其催化性能的影响.结果表明,随着金属添加物的加入双金属催化剂中金属Co的表面电子性质以及分散度不断变化,而Co物种颗粒粒径不断减小,因此Co物种和载体SiO2间相互作用不断增强,从而降低Co还原度.乳酸酯氢化反应结果表明,催化剂中活性组分的颗粒大小及其比表面积以及Co物种的还原度和分散度均影响其氢化反应的活性.     

第二金属对Co/SiO2加氢催化剂结构和性能的影响（英文）

通过考察Co/SiO2催化剂中活性组分的结构变化及其催化乳酸酯液相氢化反应结果,来研究第二金属添加物对催化剂结构及其催化性能的影响.结果表明,随着金属添加物的加入双金属催化剂中金属Co的表面电子性质以及分散度不断变化,而Co物种颗粒粒径不断减小,因此Co物种和载体SiO2间相互作用不断增强,从而降低Co还原度.乳酸酯氢化反应结果表明,催化剂中活性组分的颗粒大小及其比表面积以及Co物种的还原度和分散度均影响其氢化反应的活性.     

基于Heck插入策略的钯催化烯烃与α-溴代烷基羰基化合物的烯烃氧化双官能化反应合成吲哚2-酮类化合物

正钯催化Heck偶联反应一般首先经过插入和加成步骤生成含C—Pd键中间体A,最后通过β-H消除来实现钯催化循环.如何利用中间体A中的C—Pd键引入新官能团是有机合成研究难点之一.目前有两种策略:(1)零价钯催化体系下,烯烃与卤代烃反应生成含C—Pd键中间体A,然后与亲核试剂(芳基硼酸,Cl-,CO,烯烃和炔烃等)实现烯烃双官能团化反应;(2)两价钯/氧化剂催化体系下,烯烃与有机金属试剂反应生成含C—Pd键中间体A,然后与亲核试     

混合稀土氯化物催化的Diels-Alder反应

本文提出以混合烯土氯化物作为Diels-Alder反应催化剂, 催化三种有工业应用价值的环加成反应。实验结果表明, 混合稀土氯化物对具有含氧基团底物的Diels-Alder反应催化效果显著, 其中混合重烯土氯化物比混合轻稀土氯化物表现出更高的催化活性。。     

中国稀土金属有机化学的进展

综述了中国稀土金属有机化学的进展。包括三环戊二烯基稀土配合物，环戊二烯基稀土氯化物，含有稀土碳σ键配合物，稀土有机氢化物，烯丙基稀土配合物，环辛四烯基稀土衍生物，中性芳烃稀土配合物，二价稀土配合物及含过渡金属，稀土异核配合物的合成和结构以及稀土有机化合物催化烯烃氢化、异构化、聚合和在脱卤、脱氧、脱硫等反应中的应用。     

含1,8-萘啶环和噻吩环的1,3,4-噁二唑的合成及抗菌活性研究

以2-氨基吡啶-3-甲醛和取代乙酰乙酸乙酯Friedlander缩合反应生成1,8-萘啶-3-基甲酸乙酯,经肼解反应得到1,8-萘啶-3-基甲酰肼为原料,对甲苯磺酸催化芳酰肼与噻吩-2-基甲醛缩合反应形成N-酰基腙中间体;该中间体不需要分离,二氯二氰基苯醌氧化条件下环合反应制备得到新型1,3,4-噁二唑衍生物,合成收率为83~91%,化合物结构经IR、~1HNMR、MS和元素分析等测试技术加以确证;初步的活性测试结果表明,目标产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌等有一定的抗菌活性。     

四氢化萘热解中甲基茚满生成机理的密度泛函计算

采用量子化学密度泛函方法对四氢化萘热解过程中甲基茚满的生成机理进行计算。结果表明,热解产物甲基茚满的主要存在形式是1-甲基茚满;其主要生成反应途径是,首先通过自由基和四氢化萘间的氢转移反应生成β-四氢化萘基,然后β-四氢化萘基上的氢化芳环经缩环反应生成1-甲基茚满。提高温度能促进1-甲基茚满生成反应的进行,但对其生成反应路径没有太大影响。     

活性炭负载Pt-Ni双金属催化剂上十氢化萘脱氢

采用等体积浸渍法制备了活性炭负载的具有脱氢活性的Pt-Ni双金属催化剂及相应的Pt单金属催化剂,并用X射线衍射、N2吸附-脱附和NH3-程序升温脱附对其进行了表征.在290°C下,研究了间歇反应条件下催化剂以过热液膜状态催化十氢化萘脱氢活性,考察了温度、浸渍顺序和Pt/Ni摩尔比对十氢化萘脱氢活性和萘产率的影响.结果表明,与单金属催化剂相比,Pt-Ni双金属催化剂上产氢效率显著提高.当Pt/Ni摩尔比为1:1,Pt首先浸渍时,得到的催化剂上脱氢转化率和萘产率最高.将实验结果与密度泛函理论计算的氢原子在不同催化表面的结合能关联证实,具有更强原子氢结合能的双金属表面具有更高的脱氢活性.     

含有手性BINAP基团的共轭微孔聚合材料应用于喹啉高效不对称氢化反应（英文）

喹啉不对称氢化反应是不对称氢化研究的重点之一.其氢化产物四氢喹啉不仅是重要的有机合成中间体,同时也是自然界中生物碱的结构单元和生物活性化合物.周永贵研究组首次报道了手性(R)-MeO-Biphep/Ir体系成功用于喹啉的不对称催化,取得了非常好的反应结果.随后他们对喹啉底物进行了拓展,包括拥有特殊取代基的喹啉衍生物,均取得了良好的反应结果.后来多个研究组对该反应进行了深入研究并开发出了多个不同手性膦配体的Ir催化体系.虽然喹啉不对称氢化反应取得了很大的发展,但是该均相反应体系只能在高的反应催化剂用量下才能实现好的结果.进一步研究发现手性配体与金属Ir络合后形成反应活性物种,但后者可发生二聚或三聚,生成的产物是不具有催化活性的,从而导致了反应体系需要高的催化剂的用量.为此人们做了大量研究.范青华研究组通过对BINAP基团上嫁接大空间位阻的枝状分子合成了一系列新的手性BINAP配体,在与Ir络合后,表现出远高于均相催化剂的反应活性,且可循环利用.在该体系中,大位阻的枝状分子起到了阻隔活性物种二聚、三聚的作用,因而提高了反应活性.后来周永贵研究组也尝试通过改变有机配体的方法来实现高的反应活性.他们选择改变手性双膦配体上P原子所连接有机配体的空间位阻来实现对活性物种多聚的控制.实验同样取得了很好的反应效果.对于均相反应体系,我们只能通过这种改变有机配体空间位阻的方式来降低活性物种多聚的可能性,那么如何彻底阻止这种多聚呢?非均相体系给我们提供了很好的研究思路,但如何将非均相体系引入到喹啉不对称氢化反应体系当中成为了难点.共轭微孔聚合物(CMPs)的发展使得手性催化体系很容易从均相转变到非均相.这种材料具有较高的比表面积和固定的开放孔道结构,可应用于非均相催化中.且制备相对容易.我们可以将手性双膦配体作为材料制备配体嫁接到CMPs材料当中.在这种材料当中,手性配体会以有序、空间分离的方式分布,在与Ir配合后应用于喹啉不对称氢化反应中,从而从根本上避免了活性物种多聚的可能因此反应活性提高.我们曾首次成功合成了一系列含有手性(R)-Binap基团的共轭微孔聚合材料-BINAP-CMPs,并将其用于β-酮酸酯的不对称氢化反应当中,取得了很好的催化效果.手性BINAP基团均匀、有序地分散于该材料中.我们尝试利用BINAP-CMPs固有的空间隔离效应,将其应用于喹啉的不对称氢化反应中,结果表明,在相同条件下,非均相BINAP-CMPs/Ir催化体系的TOF值是340 h–1,是均相BINAP/Ir体系(100 h–1)3倍,反应的对映体选择性与均相相当;另外该催化体系多循环利用次后仍可以保持高的反应活性.我们还发现材料结构性质对反应结果的影响很大,材料的比表面积和孔容更大反应结果更好.     

铂催化2-烯炔苯甲醛水合环化反应的机理及化学选择性的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)的计算方法, 研究了铂催化2-烯炔基苯甲醛水合环化反应的微观机理及化学选择性的根源. 计算结果表明, 首先炔基被催化活化而发生亲核环化生成吡喃铂中间体; 接着吡喃铂中间体与烯烃双键发生[3+2]环加成生成铂-碳卡宾复合物; 之后, 反应将沿2条路径进行, 得到产物3a或4a, 其中4a的生成需经两步水分子辅助的质子转移过程. 生成产物3a需要克服的活化能垒为146.5 kJ/mol; 对4a的生成, 烯醇式和酮式互变异构是决速步聚, 当一个水分子参与反应时, 对应的能垒为185.8 kJ/mol, 当2个和3个水分子参与反应时, 能垒分别降低到128.1和64.9 kJ/mol. 因此, 水分子参与催化得到产物4a的路径是有利的. 另外, 反应的选择性与在异构化过程中水的共催化作用有关. 以上结果很好地解释了实验现象, 并为铂催化水环化反应提供新的见解.     

铂催化2-烯炔苯甲醛水合环化反应的机理及化学选择性的理论研究（英文）

采用密度泛函理论(DFT)的计算方法,研究了铂催化2-烯炔基苯甲醛水合环化反应的微观机理及化学选择性的根源.计算结果表明,首先炔基被催化活化而发生亲核环化生成吡喃铂中间体;接着吡喃铂中间体与烯烃双键发生[3+2]环加成生成铂-碳卡宾复合物;之后,反应将沿2条路径进行,得到产物3a或4a,其中4a的生成需经两步水分子辅助的质子转移过程.生成产物3a需要克服的活化能垒为146.5 k J/mol;对4a的生成,烯醇式和酮式互变异构是决速步聚,当一个水分子参与反应时,对应的能垒为185.8 k J/mol,当2个和3个水分子参与反应时,能垒分别降低到128.1和64.9 k J/mol.因此,水分子参与催化得到产物4a的路径是有利的.另外,反应的选择性与在异构化过程中水的共催化作用有关.以上结果很好地解释了实验现象,并为铂催化水环化反应提供新的见解.     

稀土氯化物催化作用下纳米氢化钠对芳基卤化物的还原脱卤

稀土氯化物催化作用下纳米氢化钠对芳基卤化物的还原脱卤＊张源魁廖世健＊＊徐筠余道容（中国科学院大连化学物理研究所，大连１１６０２３）沈琪（苏州大学化学化工学院，苏州２１５００６）关键词催化还原脱卤，稀土氯化物，氢化钠，双金属协同效应有机卤化物的还原脱卤...     

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     

负离子游离基

1891年Backmann等用金属钠和芳酮在无水乙醚中反应,观察到生成深颜色的溶液。1914年Schlenk等用碱金属与某些芳烃如钠与蒽在无水乙醚中反应时也看到类似的现象。但如果用联苯或萘代替蒽,则反应察觉不出来。1928年他用锂代替钠时,萘及联苯等芳烃也可起反应。1936年Scott等试用了许多其他溶剂,其中能进行上述反应者不多,最优良的是一