发展高效的不对称Suzuki-Miyaura偶联反应及其合成应用

为解决不对称Suzuki-Miyaura交叉偶联反应中活性和选择性问题,我们设计并发展了一系列结构刚性的手性联芳基单膦配体.在发展高活性的大位阻交叉偶联反应方面,成功地实现了邻位四取代芳基芳基之间的Suzuki-Miyaura交叉偶联,并发展了官能团化的大位阻交叉偶联,在邻位二取代芳基溴苯与二级烷基硼酸之间的大位阻芳基烷基交叉偶联中也取得进展.在发展高立体选择性的交叉偶联反应方面,我们采用手性大位阻单膦配体和底物间次级作用相结合的设计理念,利用苯并噁唑啉酮辅基和芳基间的π-π作用,成功地发展了高立体选择性的邻位酰基化芳基芳基间不对称Suzuki-Miyaura偶联;利用极性基团双(2-氧代-3-噁唑烷基)次磷酰基(BOP)辅基和芳基间的极性π作用,成功地实现了应用性强的邻位氧基取代芳基芳基间高效不对称Suzuki-Miyaura偶联.最后我们首次将高效的不对称SuzukiMiyaura偶联方法学应用于天然产物合成,完成了手性联芳基天然产物Korupensamine A和Korupensamine B的高效不对称合成,并完成天然产物Michellamine B的立体选择性全合成.     

对流层大气过氧自由基实地测量的技术进展及其在化学机理研究中的应用

大气过氧自由基化学是对流层大气化学的重要组成部分,对于理解大气氧化性、光化学臭氧和二次有机气溶胶生成等核心科学问题具有重要意义。基于实地测量,准确掌握大气过氧自由基的浓度水平、进行相关化学行为分析以及实测结果模拟分析一直是大气过氧自由基化学研究的重点和难点。本文总结了大气过氧自由基实地测量的技术方法,回顾了涉及大气过氧自由基的大型实地观测实验,分析了已有观测实验中大气过氧自由基的浓度水平和差异,归纳了实地测量数据在化学机理研究中的应用,讨论了模拟分析实地测量结果中的主要科学发现。最后,提出该领域中尚存在的问题及可能的重点研究方向。     

A simple and efficient copper oxide-catalyzed Barbier–Grignard reaction of unactivated aryl or alkyl bromides with ester

An efficient one-pot route to synthesize tertiary alcohol compounds using Barbier–Grignard reaction of unactivated alkyl or aryl bromides with ester in THF at 65 °C catalyzed by CuO has been developed and systematically investigated. A wide range of substituted tertiary alcohol compounds were obtained in good to high yields. The reaction is highly chemoselective. The mechanism involving the leaving group of R²O^-group is discussed.     

一种卡宾配合物的合成及其在Suzuki反应中的应用

合成了一种N-杂环卡宾的钯配合物,可用于高效地催化芳基溴化物和对甲苯磺酸芳酯对芳基硼酸的Suzuki偶联反应.该反应在二氧六环溶剂中以醋酸钾为助剂、空气氛下80℃即可进行,具有收率高、催化剂容易制备等优点.     

高温氟化盐对熔盐堆用材料的腐蚀行为研究进展

氟化物熔盐在熔盐堆(MSR)中可用作为核燃料载体和冷却剂,其独特热物理化学性质能极大提高MSR的传热效率。但MSR高温和强腐蚀条件对材料的选择使用要求非常苛刻,特别是氟化物熔盐在高温下对结构材料的腐蚀直接关系到MSR的安全运行和使用寿命,成为制约MSR应用发展的关键。本文综述了LiF-NaF-KF(Flinak)和LiF-BeF2(Flibe)熔盐与金属合金材料、碳材料及陶瓷材料腐蚀行为方面的研究进展,对材料在不同条件下腐蚀行为的机理进行了分析。研究发现,应用于MSR的高镍基合金及石墨材料存在着高温腐蚀性及机械性能差等弱点。未来新型高镍基合金、C/C复合材料及新型陶瓷材料(SiC及其复合材料、其他陶瓷材料)有望在氟化物熔盐体系中获得应用,并最终解决MSR用材料的困惑,实现MSR快速工业化发展。     

中孔分子筛Al/SO42-/Al-MCM-41的合成、表征及催化性能

分别用H2SO4和Al2(SO4)3对中孔分子筛Al-MCM-41进行改性,得到了中孔分子筛SO42-/Al-MCM-41和Al/SO24-/Al-MCM-41。采用X射线多晶衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等测试技术对样品的结构和表面酸性进行了表征。分别用Al-MCM-41、SO24-/Al-MCM-41和Al/SO24-/Al-MCM-41催化合成丙酸香叶酯,比较了三者的催化性能。结果表明,用Al2(SO4)3改性中孔分子筛Al-MCM-41,能得到仍保持着六方介孔结构的中孔分子筛Al/SO24-/Al-MCM-41,其酸性和催化性能比用H2SO4改性得到的SO24-/Al-MCM-41更强;用Al2(SO4)3改性不仅SO24-附着在了分子筛骨架上,而且Al也接枝在了分子筛骨架上。     

新型多孔氮化硼材料

多孔氮化硼材料是一种新型多孔非氧化物材料,具有高比表面积、可调孔径、良好的化学惰性和热稳定性等特点,在催化、储氢、气体吸附和分离等领域具有巨大的应用潜力,是材料领域研究热点之一。依孔径的不同,多孔氮化硼材料被分为微孔氮化硼、介孔氮化硼、大孔氮化硼和多级孔氮化硼。本文综述了微孔、介孔、大孔及多级孔等类型氮化硼材料的研究进展。重点介绍了不同类型氮化硼材料的制备和性能,并分析了各种制备方法的优缺点,最后探讨了多孔氮化硼材料的发展前景。     

锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的半固相法制备及碳包覆改性

由半固相法制得锂离子电池负极材料Li4Ti5O12,并研究了Li4Ti5O12的碳包覆改性.采用XRD、SEM、TEM以及HRTEM观察和分析产物的相结构与形貌.采用恒流充放电、循环伏安法和交流阻抗技术测试了材料的电化学性质.结果表明,Li4Ti5O12因颗粒团聚电化学性能严重下降,该电极在0.1C和0.5C首周期放电容量分别为121.7和87.6 mAh·g-1;碳包覆Li4Ti5O12/C材料呈球形分布,能抑制颗粒团聚,该电极倍率<0.5C时的放电比容量大于180 mAh·g-1,超过Li4Ti5O12的理论放电比容量(175 mAh·g-1);在1C、5C和10C倍率下,其容量仍保持在136、79.9和58.3 mAh·g-1,碳包覆改性材料具有优异的循环寿命和高倍率性能.     

Systhesis of double-hydrophilic core-shell type multiarm star copolymer polyethylenimine-block-poly(2-hydroxyethyl methacrylate

Multiarm star block copolymers hyperbranched polyethylenimine-b-poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (HPEI-b-PHEMA) with average 28 PHEMA arms have been prepared by atom transfer radical polymerization (ATRP) of HEMA in a mixed solvent of methanol and water using a core-first strategy. The hyperbranched macroinitiator employed was prepared on the basis of well-defined hyperbranched polyethylenimine with Mw/Mn of 1.04 by amidation with 2-bromo-isobutyryl bromide. The polymerization condition was optimized to prepare star copolymers with narrow dispersity, and the variables included the volume ratio of methanol to water, the molar ratio of initiating site to CuCl and the molar ratio of [CuCl]:[CuBr2]. Under the optimized polymerization condition, the lowest Mw/Mn value of the obtained star copolymers was around 1.3. Kinetic analysis showed that an induction period existed in the polymerization of HEMA. After this induction period, a linear dependence of ln([M]0/[M]t) on time was observed. The obtained HPEI-b-PHEMA could adsorb hydrophilic molecules. The comparison with the star copolymer with hydrophobic core and hydrophilic PHEMA shell verified that both the hydrophilic core and shell could host the hydrophilic guests, but the amidated HPEI core was more effective than the PHEMA shell.