位置:立项数据库 > 立项详情页
新型多功能化烯烃复分解反应催化剂的设计与性能研究
  • 项目名称:新型多功能化烯烃复分解反应催化剂的设计与性能研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:21172027
  • 申请代码:B0202
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:VerpoortFrancis
  • 依托单位:武汉理工大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

烯烃复分解反应对高分子材料化学和有机合成化学具有重要意义,2005年的诺贝尔化学奖由三位在烯烃复分解反应方面做出卓越贡献的化学家共同获得。尽管烯烃复分解反应的研究已经取得了很大突破,但是仍然存在许多挑战,比如催化剂在反应中用量大,催化剂在反应中的流失,以及通过配体设计制备手性催化剂。本项目拟通过对新合成的配体或双齿配体的选择对中心金属的电子结构微调,以期得到具有更高活性和催化剂稳定性的新型催化剂;为了减少催化剂在反应过程中的流失,我们将分别采用传统固载法和新型"click-on/click-off" 固载法对催化剂进行固载,以减少催化剂在反应过程中的流失,进一步实现催化剂的循环使用;最后,我们将会对金属钌的复分解反应的手性催化剂的进立体选择实验,以扩大催的应用范围,扩展烯烃复分解反应的在有机合成中的应用。

结论摘要:

我们报道了不同的一代和二代钌茚基催化剂的合成以及表征,其中最具吸引力的催化剂有RuCl2(3-(2,6-xylyl)-1-indenylidene)(L)(PCy3), RuCl2(4-methyl-3-(o-tolyl)-1-indenylidene)(L)(PCy3), RuCl2(3-1-naphthyl-1-indenylidene)(L)(PCy3) and RuCl2(3-(p-fluorophenyl)-1-indenylidene)(L)(PCy3). 这些催化剂均通过核磁共振光谱(NMR),红外光谱(IR),高分辨质谱(HRMS)以及元素分析(EA)进行表征。此外,部分催化剂还完成了X射线单晶衍射分析。催化剂的活性也通过一系列的烯烃复分解反应进行检测,包括关环烯烃复分解反应(RCM),关环烯炔复分解反应(RCEYM)以及开环聚合烯烃复分解反应(ROMP),并且与已实现商业化的催化剂的活性进行了对比。催化剂的性能分析以及X射线单晶衍射数据结果显示,3-苯基基团上的空间结构修饰将会影响钌金属中心周围配体的空间位阻,进而改变该催化剂在烯烃复分解反应中的催化活性。基于此,含不对称N杂环卡宾(NHC)配体的二代钌茚基催化剂也成功合成并完成了表征,包括核磁共振光谱(NMR),元素分析(EA),红外光谱(IR),高分辨质谱(HRMS)以及X射线单晶衍射分析。且此类催化剂也通过一系列有代表性的烯烃复分解反应完成了催化活性检测。催化结果表明,含N-烷基NHC配体的催化剂催化起始速率快于商业化的茚基催化剂。其中,RuCl2(3-phenyl-1-indenylidene)(1-mesityl-3-Me-4,5-dihydroimidazol-2-ylidene)(PCy3)催化剂在这些不对称茚基催化剂中表现最为突出。尤其是在低催化剂载量时,相较于其苯亚甲基类似物,虽起始速率较慢但其整体催化效果更好。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 24
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
期刊论文
相关项目
期刊论文 11 会议论文 10 获奖 2
VerpoortFrancis的项目