胺醇烷基化和納米金催化劑可控制備研究取得進展

【資料簡介】

 胺醇烷基化和納米金催化劑可控制備研究取得進展

胺醇烷基化反應是N-烷基化胺清潔制備的主要方法之一。然而，對胺醇烷基化反應具有高活性、高選擇性和優(yōu)良普適性的催化劑體系還主要集中于貴金屬均相催化劑，對胺醇烷基化具有優(yōu)良性能和普適性的非貴金屬多相催化劑體系還報道較少。

　　在成功實現(xiàn)基于鈀、銀、金等貴金屬多相催化劑催化N-烷基化胺制備反應基礎上（Chem. Commun., 2012, 48, 7586-7588; 2012, 48, 9391-9393; 2011, 47, 6476-6478; Chem. Eur. J. 2011, 17, 1021-1028; 2011, 17, 2587-2591; Tetrahedron Lett., 2011, 52, 1334–1338;2010, 51, 2048–2051），*蘭州化學物理研究所綠色化學與催化中心的研究人員設計制備了簡單的鎳銅雜合材料催化劑，在不使用貴金屬和有機配體的條件下，成功實現(xiàn)了通過胺醇烷基化制備伯胺、仲胺、季胺和環(huán)胺。該催化劑對空氣和水不敏感并且具有較好的磁性，使其很容易從反應混合物中分離。該催化劑可重復使用多次而沒有明顯失活。研究工作作為Back Cover發(fā)表在Chem. Eur. J. （2013, 19, 3665 –3675）并被選為VIP論文。相關結果已經(jīng)申請中國發(fā)明和美國（申請?zhí)枺?01210271263.7; 13/729,664）。

　　納米金催化劑在一氧化碳低溫氧化中呈現(xiàn)出良好的催化性能，是催化化學研究領域的熱點之一。近日，*蘭州化學物理研究所綠色化學與催化中心在納米金催化劑的可控制備方面取得新進展。

　　通常認為，在納米金催化劑制備過程中通過洗滌除去氯離子是獲得高活性納米金催化劑的關鍵操作之一。然而，該研究工作發(fā)現(xiàn)，在除去氯離子時的過度洗滌是導致高活性金催化劑制備不可控的可能原因之一。以一氧化碳氧化和硝基苯還原烷基化反應為例，當催化劑前驅(qū)體水溶液中氯離子濃度為~2 ppm時，可制得高活性納米金催化劑，當氯離子濃度>4–6 或 <<1 ppm時所制備的催化劑活性急劇下降。氯離子濃度<<1 ppm時催化劑活性急劇下降的原因可能是由于過度洗滌或者氯離子的過度去除造成的。表征發(fā)現(xiàn)，該高活性催化劑的結構為擔載于氧化鐵顆粒邊/棱上的納米金粒子，金的配位數(shù)為8.92。盡管目前尚未發(fā)現(xiàn)氯離子參與納米金催化劑活性結構構建的證據(jù)，這一結果對高活性納米金催化劑的可控制備提供了新的思路。相關研究工作發(fā)表在Sci. Rep.,（2013, 3, 1503）。