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芳香环类加氢反应协同催化剂体系——可将反应速度提高至约30倍

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摘   要:本研究开发了一种协同催化剂体系,并将其应用于芳香环类的加氢反应。该催化剂体系能够在温和条件下发挥作用,可应用于通过现有方法难以进行加氢反应的芳香族化合物。此外,该催化剂体系有望为高效地合成有用物质提供一种新方法,并可以应用于硫醇的不对称1,4-加成反应以及使用福尔马林的不对称向山醇醛反应。

关键字:协同催化剂体系、芳香环类加氢反应、氢气储运、化学品合成、非均相金属纳米颗粒、路易斯酸

 

 

 要点
  • 芳香环类的加氢反应是可以应用于氢气储运和精细化学品(药品、化工产品、农药等精密化学品)制造的重要反应。此次,研究小组发现,新开发的协同催化剂体系能够将加氢反应速度最高提升至现有方法的约30倍。

  • 本研究中,通过使用非均相金属纳米颗粒与路易斯(Lewis)酸的协同催化剂体系,发现反应速率显著提高,并表现出新的反应活性,这为使用非均相金属纳米颗粒催化剂的协同催化剂开辟了新的可能性。

  • 在三维空间具有多个取代基的芳香族化合物,以及富含电子的大分子芳香族化合物等通过现有方法难以进行加氢反应,而本研究的催化剂体系对于这些芳香族化合物表现出非常高的活性。此外,对于具有复杂大体积取代基的芳香族化合物的立体选择性加氢反应,常规方法下需要高温高压等苛刻条件,而本研究的催化剂体系对于该加氢反应中也显示出较高的活性和选择性。利用本研究的催化剂体系合成原料药的原料——构建单元(building block)。

  • 该催化剂体系有望为高效地合成有用物质提供一种新方法。

 

 

概要

 

苯等芳香环类物质的加氢反应可应用于氢气储运,对于药品和生物活性物质等功能分子的合成来说也是重要的反应。本研究开发了一种协同催化剂体系,并将其应用于芳香环类的加氢反应。该协同催化剂体系由使用了廉价有机-无机杂化载体的非均相铑-铂双金属纳米颗粒催化剂,以及在水与醇溶剂中稳定的路易斯酸即三氟甲磺酸钪和三氟甲磺酸镱组成。该催化剂体系在温和条件下发挥作用,可应用于在三维空间具有多个取代基的芳香族化合物,以及富含电子的大分子芳香族化合物等通过现有方法难以进行加氢反应的芳香族化合物。新开发的协同催化剂体系能够将加氢反应速度最高提升至现有方法的约30倍。<

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