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Au6Pd/resin催化伯醇和仲醇氧化偶联一转移加氢反应制备酮类化合物
  • ISSN号:0253-9837
  • 期刊名称:《催化学报》
  • 时间:0
  • 分类:O[理学]
  • 作者机构:[1]中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,辽宁大连116023, [2]中国科学院大学,北京100049, [3]美国阿贡国家实验室,阿贡IL60439,美国
  • 相关基金:国家自然科学基金(21373206,21202163,21303194,21476227,21503219).
中文摘要:

由简单小分子通过C—c键偶联来构筑复杂多样的大分子是有机合成的重要方向.传统的C—C键偶联反应一般使用卤代烃和金属有机化合物为底物,具有原子效率低、有害废弃物排放等缺点.因此,迫切需要发展一种绿色高效的c—C键偶联方法.其中,以醇类化合物作为底物通过“氢转移”(脱氢/aldol缩合/加氢1实现C—C键偶联的途径受到广泛关注.该方法具有诸多优点:(1)醇类化合物来源广泛、价格低廉、相对安全;(2)只产生H2和H2O,没有其它副产物.但由于醇类化合物(特别是仲醇)脱氢困难,该偶联反应条件一般比较苛刻.我们使用O2来辅助仲醇脱氢,采用离子交换树脂负载的Au。Pd纳米颗粒为催化剂,实现了温和条件下伯醇和仲醇的偶联反应.而且发现在氧化气氛下,反应过程中发生了“氢转移”现象,产物为饱和酮类化合物.通过设计对照实验并结合XAFS(X-射线吸收光谱)表征结果,我们揭示了在Au。Pd/resin催化剂上发生“氢转移”反应的机理.AuPd/resin催化剂采用离子交换-NaBH。还原法制备.TEM照片显示Au,Pd以及双金属AuPd纳米颗粒均匀分散在载体上,平均粒径为2.4nm,而且随着Au/Pd比例减小,AuPd纳米颗粒的粒径逐渐减小.XRD谱图显示,随着Au/Pd比例减小,Au(111)衍射峰逐渐向高角度发生偏移,说明AuPd形成了合金.我们以苯甲醇和(土).1.苯乙醇氧化偶联为探针反应考察了催化剂的催化性能.结果显示,以Au/resin和Pd/resin为催化剂时,产物为不饱和酮.而以AuPd/resin为催化剂时,转化率显著提高,说明AuPd之间存在明显的协同作用.而且随着Au/Pd比例增加,产物逐渐由不饱和酮转变为饱和酮,当Au/Pd≥6时,产物完全为饱和酮,说明反应过程中发生了“氢转移”.为验证这一推测,我们以苯甲醇和查尔酮?

英文摘要:

Au and Au-containing bimetallic nanoparticles are promising catalysts for the green synthesis of fine chemicals. Here, we used a Au6Pd/resin catalyst for the aerobic C-C cross-coupling of primary and secondary alcohols to produce higher ketones under mild conditions. This is of importance to the construction of a C-C bond. Various substrates were used in the reaction system, and moderate to good yields were obtained. The catalysts can be reused at least five times without decrease of yield. The control experiment and XAFS characterization results showed that hydrogen au- to-transfer occurred on metallic Pd sites even under oxidative conditions. On alloying with Au, the Pd sites became resistant to oxidation and readily abstracted the β-H of the alcohols and transferred the hydride to the C=C bond in the reaction intermediate to give the saturated product.

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期刊信息
  • 《催化学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院大连化学物理研究所
  • 主编:李灿 张涛
  • 地址:大连市沙河口区中山路457号
  • 邮编:116023
  • 邮箱:chxb@dicp.ac.cn
  • 电话:0411-84379240
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9837
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1195/O6
  • 邮发代号:8-93
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖,中国科协精品科技期刊示范项目
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19199