双功能有机催化剂论文-张楚风,陈哲伟,连跃彬,陈宇杰,李沁

双功能有机催化剂论文-张楚风,陈哲伟,连跃彬,陈宇杰,李沁

导读:本文包含了双功能有机催化剂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:二维导电MOF,析氧反应,氧还原反应,原位转化

双功能有机催化剂论文文献综述

张楚风,陈哲伟,连跃彬,陈宇杰,李沁[1](2019)在《泡沫铜基底原位生长的铜基导电金属有机框架作为双功能电催化剂》一文中研究指出以泡沫铜为基底生长氢氧化铜纳米线,通过原位转化合成二维导电金属有机框架(MOF)材料Cu_3HITP_2(HITP=2,3,6,7,10,11-六氨基叁亚苯)作为双功能催化剂,可直接用作析氧及氧还原反应的工作电极,而无需使用额外的基底或粘合剂,且无需后续热处理。研究发现以氢氧化铜纳米线为模板的Cu_3HITP_2表现出了更大的电化学比表面积,这种新型的电极可在碱性溶液(0.1和1.0 mol·L~(-1) KOH)中可以稳定运行,析氧反应中在电流密度达到10 mA·cm~(-2)时的过电位仅为1.53 V,超越了商业二氧化钌的催化性能。此外,该催化剂在氧还原反应中的半波电位达到0.75 V,优于大多数MOF材料。(本文来源于《物理化学学报》期刊2019年12期)

刘铨瑶,石磊,刘宁[2](2019)在《吡啶桥连双功能有机催化剂催化二氧化碳、环氧化物和芳香胺合成3-芳基-2-恶唑烷酮的研究》一文中研究指出合成了一类羧基或羟基功能化的有机小分子催化剂,成功用于二氧化碳、环氧化物和芳香胺一锅法制备恶唑烷酮类化合物的制备.该催化体系具有反应条件温和、底物普适性好的优点.控制实验表明整个反应过程经过了叁个阶段:环氧化物分别与二氧化碳、芳香胺反应形成环状碳酸酯、氨基醇,最终环状碳酸酯和氨基醇进一步反应形成恶唑烷酮类化合物.(本文来源于《有机化学》期刊2019年10期)

刘渝鑫[3](2019)在《双功能化手性有机催化剂的合成及其在不对称亚胺加成反应中的应用》一文中研究指出手性含氮化合物在自然界中广泛分布,并且也是许多生物活性分子的重要组成部分。在这些化合物中,含氮结构片段对其生物活性起重要作用。使用亚胺作为亲电试剂与不同亲核试剂进行不对称催化加成是合成各种手性含氮化合物最高效和方便的途径之一。因此,发展适用的新型催化剂以及拓展新的亚胺不对称加成反应均具有重要意义。本论文合成了金鸡纳碱以及氨基酸骨架的新型多氢键双功能相转移催化剂,并将这些催化剂和文献已知的具有优异催化性能的双功能催化剂成功应用于亚胺和碳亲核试剂以及氮亲核试剂的不对称加成反应中。具体工作包括以下五个部分:1.以廉价易得的α-氨基酸出发设计并合成了一系列新型具有多氢键供体的双功能相转移催化剂,并成功应用于α-氨基砜与硝基烷烃的不对称nitro-Mannich反应。其中,以L-苯甘氨醇或L-苯丙氨醇为多氢键供体的催化剂均展现了优异的催化性能。经过催化剂、溶剂、碱的当量的优化筛选得到了最优条件:5 mol%的催化剂,氯仿为溶剂,加入5 equiv氢氧化钾,在-20°C下反应12小时。实验结果表明,该反应底物范围广、产率高、对映和非对映选择性优异(90->99.9%ee,90:10-92:8 dr)。尤其,与之前的报道相比,脂肪族α-氨基砜的对映选择性已经提高到很高水平(91-93%ee)。机理控制实验支持催化剂的双功能协同催化,并表明催化剂的多氢键供体苯甘氨醇部分上的羟基和催化剂的季铵中心对于在该不对称nitro-Mannich反应中实现优异的催化活性和立体选择性是至关重要的。最后,通过衍生化合成了相应光学纯的邻二胺。2.设计合成了一系列金鸡纳碱衍生的具有多氢键供体的双功能相转移催化剂,并成功应用于靛红衍生的N-Boc酮亚胺的不对称nitro-Mannich反应。其中具有3,5-二叔丁基苄基结构的催化剂展现了最优的催化性能。使用LiOH·H_2O作碱时明显提高了反应的对映选择性,并且在氯仿做溶剂时反应中添加10μL水是必不可少的。经过碱、催化剂、溶剂、温度的筛选得到最优条件:在-40°C下,10 mol%催化剂,无水氯仿加入10μL蒸馏水为溶剂,加入5 equiv LiOH·H_2O。通过该方法以高产率(96-99%)、高对映选择性(高达95%ee)构建了一系列3-取代3-氨基-羟吲哚衍生物。机理控制实验验证了该双功能催化剂的协同催化机制,并表明催化剂的氢键供体苯甘氨醇部分上的羟基和催化剂的季铵中心对于在该不对称nitro-Mannich反应中实现优异的催化活性和对映选择性是缺一不可的。3.将已经开发的金鸡纳碱衍生的具有多氢键供体的双功能相转移催化剂成功应用于靛红衍生的酮亚胺与α-芳基硝基烷烃的高度非对映和对映体选择性nitro-Mannich反应。该催化体系是首例应用于该反应的非金属催化体系。当硝基烷烃被α-芳基硝基烷烃替代时,相应产物的非对映选择性有显着改善。经过对催化剂、碱、溶剂、温度以及亲核试剂当量的优化筛选得到了最优条件:在-40°C,10 mol%催化剂,未纯化的氯仿为溶剂,5 equiv LiOH·H_2O为碱。通过该方法以广泛的底物范围、高产率(96-99%)、高对映和非对映选择性(高达95%ee,高达95:5 dr)构建了一系列3-取代3-氨基-羟吲哚衍生物。机理控制实验表明催化剂的苯甘氨醇部分上的羟基和催化剂的季铵中心实现了双功能协同催化。4.通过氢化奎宁衍生的手性硫脲催化剂催化的靛红衍生的酮亚胺与氧代-茚满酸酯的不对称Mannich反应,直接一步构建了一系列具有手性双环结构的3-取代3-氨基-羟吲哚衍生物。这类双环结构是几类天然产物的特征结构,尤其,其中一些含有β-氨基酸衍生物结构的物质具有特殊的生物活性。并且,立体选择性合成手性双环在有机合成中是极具挑战性的。用氢化奎宁骨架替代奎宁骨架,显着地改善了反应的非对映选择性,这可能是由于氢化奎宁骨架的C1位C-C键易于旋转,可有效改善催化剂与底物的立体匹配。实验结果表明,该反应底物范围广、产率高(92-99%)、对映和非对映选择性优异(85-99%ee,高达>99:1 dr)。通过该方法显着提高了β-酮酯与酮亚胺Mannich反应的非对映选择性。通过克级实验证明了该反应的稳定性和实用性。结合产物的立体化学,提出了一种可能的反应过渡态模型。5.以奎宁衍生的手性脲为催化剂,以芳胺和靛红衍生的酮亚胺为底物,构建了一系列非常具有挑战性的新型非环N,N'-缩酮。N,N'-缩醛(酮)是许多药物分子和生物天然产物最重要的核心结构之一。更重要的是,据报道其中一种对映体的生物活性明显高于其外消旋混合物。氮亲核试剂不对称加成亚胺构建的手性N,N'-缩醛(酮),即在一个碳上含有两个不同的氮基团,由于其潜在的不稳定性而报道较少。已报道方法大多是通过成环来减轻N,N'-缩醛(酮)的不稳定性,因此手性非环N,N'-缩醛(酮)的合成更加具有挑战性。通过使用甲基叔丁基醚作为溶剂,成功得到了高对映选择性的产物。奎宁和氢化奎宁衍生的脲和硫脲均具有优异的催化性能。通过该方法构建了一系列具有非环N,N'-缩酮结构的高产率(78-99%)和高对映选择性(76-96%ee)的3-取代3-氨基-羟吲哚衍生物。克级实验证明了该反应的稳定性和实用性,并且结合产物的立体化学提出了可能的反应过渡态模型。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)

种思颖,王童童,纪敏[4](2018)在《MOF固载离子液体-有机碱构建双功能多相催化剂——锅法催化合成3-芳基-2-恶唑烷酮》一文中研究指出3-芳基-2-恶唑烷酮是一类具有生物活性的杂环化合物,在抑制损害神经系统的单胺氧化酶以及抗菌和除草等领域具有广泛的应用[1]。传统合成方法通常使用高毒原料和金属催化剂,其毒副作用强且后处理复杂。由CO_2、环氧化合物和芳香胺合成3-芳基-2-恶唑烷酮的方式清洁环保,是以温室气体CO_2为原料合成高附加值化学品的工艺路线之一。MIL-101-NH_2是一种表面积大,孔隙率高,结构稳定的MOFs材料,其金属中心配位不饱和位点通过配(本文来源于《第十一届全国环境催化与环境材料学术会议论文集》期刊2018-07-20)

王阳[5](2018)在《有机双功能催化剂催化不饱和醛的不对称串联反应的研究》一文中研究指出不对称串联反应是合成复杂多手性中心化合物的有利手段,在有机小分子催化中占据重要的地位。有机双功能催化剂在发展不对称串联反应中具有独特作用,本论文分叁个部分阐述了双功能催化剂在不对称串联反应中的研究。第一章主要从两个方面介绍了不对称串联反应的发展历程。第一部分介绍手性胺催化剂通过烯胺亚胺活化模式催化的不对称串联反应。第二部分主要介绍双功能催化剂在不对称串联反应中的应用。第二章介绍杂环芳香醛的苄位C-H不对称官能团化。我们采用非共价键催化的模式,通过双功能Br?nsted碱催化剂活化芳香醛的苄位,产生二烯醇中间体,与硝基烯烃发生不对称串联反应,实现醛的不对称γ-官能化,实现了苯并噻吩衍生物的高效不对称合成。第叁章描述有机小分子催化的不饱和醛的不对称官能团化是构筑碳碳键的有力手段,其在有机合成中具有广泛的应用。基于氢键催化的不对称串联反应,通过氢键作用活化醛羰基,酮羰基和硝基等官能团,促进反应的进行,可以有效地合成高活性的生物分子、药物分子等。在对不饱和醛的不对称官能团化进行文献调研的基础上,我们利用双功能奎宁方酸催化剂,设计发展了α,β-不饱和醛与吡喃酮发生不对称串联反应,发展了一种合成苯并吡喃酮类似物的方法。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-05-01)

金佩[6](2018)在《酸碱双功能UiO-66型金属有机骨架催化剂的制备及其催化葡萄糖生成5-羟甲基糠醛的研究》一文中研究指出以糖类为原料制备高附加值化学品是目前被认为替代传统化石能源、缓解能源紧张和解决环境污染问题的有效途径之一。5-羟甲基糠醛(5-Hydroxymethylfurfural,5-HMF)是一种多用途的生物质基平台化合物,能够通过后续转化衍生出众多化学品,这些化学品被广泛用于燃料、生物制药、农药、活性剂和塑料等多个领域。催化反应体系的构建是实现以糖类为原料制备5-HMF的关键,其中,新型、高效催化剂的设计是催化反应体系的核心。近年来,金属有机骨架材料(MOFs)因其具有发达的孔隙结构、大比表面积、结构可裁剪以及含有不饱和金属位点的特点,且同时具备了固体催化剂的易于回收再生、对设备腐蚀小等优点,在催化领域受到广泛的关注。本论文旨在制备一系列酸碱双功能UiO-66型固体催化剂用于催化葡萄糖制备5-HMF,通过调控材料的酸碱活性位点、优化催化反应体系来提高5-HMF的产率。通过系统的表征对催化剂的形貌、孔隙结构、化学组成、热稳定性以及酸碱度进行了测定和分析。研究了催化剂用量、催化反应温度、反应时间对催化体系以及5-HMF产率的影响,并对研究结果进行分析和总结。主要研究工作如下:(1)酸碱双功能化UiO-66金属有机骨架催化剂的制备及其催化转化葡萄糖生成5-HMF的研究。Zr~(4+)为金属离子,2-氨基对苯二甲酸为有机配体,通过调制水热法(Modulated Hydrothermal,MHT)合成含有氨基官能团的UiO-66材料,再利用1,3-丙磺酸内酯对其进行改性,合成酸碱双功能的UiO-66型系列催化剂。通过在DMSO溶剂体系中催化葡萄糖生成5-HMF来评估催化剂催化性能。结果表明,催化剂中的酸性和碱性活性中心对葡萄糖的转化过程具有协同作用,得到5-HMF产率高达48.2%。(2)一步水热法合成UiO-66-NH_2-SO_3H催化剂及其催化葡萄糖制备5-HMF的研究。Zr~(4+)为金属离子,2-磺酸基对苯二甲酸单钠、2-氨基对苯二甲酸分别为酸性和碱性有机配体,利用MHT法一步合成具有酸碱双功能的MOFs催化剂,并通过改变酸碱有机配体的用量实现催化剂酸碱度的可控调节。系统讨论了葡萄糖生成5-HMF催化反应体系和产物产率的影响因素。结果表明,催化剂内部的碱性活性位点主要作用于葡萄糖异构化过程,而酸性位点主要参与果糖脱水反应。在最优化反应条件下,生成的5-HMF产率达49.7%。(3)氮化碳载UiO-66-NH_2-SO_3H酸碱双功能复合催化剂的制备及其催化转化葡萄糖生成5-HMF的研究。为解决催化剂颗粒团聚、催化活性低问题,通过MHT法将酸碱双功能UiO-66-NH_2-SO_3H负载于接枝多巴胺改性的C_3N_4@PDA表面合成UiO-66-NH_2-SO_3H/C_3N_4@PDA复合催化剂。对复合催化剂的物理化学性质进行表征和分析,并将酸碱双功能的复合催化剂用于催化葡萄糖转化生成5-HMF的反应,复合催化剂的催化性能较UiO-66-NH_2-SO_3H系列催化剂有了明显的提升,5-HMF产率达64.9%。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-04-23)

王科伟,贾治芳[7](2017)在《基于超交联酸碱双功能催化剂的合成及在有机串联反应中的应用研究》一文中研究指出超交联微孔有机聚合物(Hypercrosslinked Polymers,HCPs)本身所具有的独特性质,使其成为合成固体催化剂的理想材料。近年来,本课题组也利用HCPs开发了一些非均相催化剂,研究结果表明HCPs是一种优秀的催化剂载体。基于这些研究和有机反应需求,本文合成了一种具有空心微球结构的酸碱双功能催化剂HCP–A–B。该催化剂以超交联聚合物为载体,通过简单的Friedel–Crafts等有机反应使酸碱位点固定在空心球的壳层。由于该催化剂具有空心球结构,因此在实现酸碱催化功能的同时,还避免了粒子间相互酸碱中和而导致的活性降低。所得催化剂通过在水解-Henry反应中的应用,证明了该催化剂在有机溶剂和水介质中具有优异的催化活性和稳定性。借助于该催化剂的高水热稳定性,首次发展了一个水辅助的二氢吡喃开环/羟醛缩合/脱水串联反应,合成了一类重要的合成中间体-环己烯酮衍生物。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题O:共价骨架高分子与二维高分子》期刊2017-10-10)

袁佳妮[8](2017)在《两类新型氢键供体类双功能有机小分子催化剂的设计合成及应用》一文中研究指出金鸡纳生物碱类骨架具备多个手性中心、刚性的构型、特殊的电子效应以及分子结构的复杂性等特征,在不对称催化领域备受关注,被誉为不对称催化领域的“优势骨架”。本文基于金鸡纳生物碱分别构建了两类新型双功能手性有机小分子催化剂:分别是金鸡纳-硫脲(脲)类和胍类催化剂,并将其成功应用于多种不对称催化反应。实验结果表明金鸡纳生物碱衍生的这两类手性催化剂均具有优秀的催化效果。主要研究内容摘要如下:1.以不同的金鸡纳生物碱、胺以及氨基醇为原料,设计合成了24个新型手性催化剂,包括12个手性硫脲催化剂,2个手性脲催化剂,以及10个手性胍催化剂。以L-酒石酸为原料合成4个新型手性催化剂,包括1个TADDOL-硫脲及3个手性胍催化剂。催化剂的结构经IR、1H NMR、13C NMR、LC-MS以及HRMS得到确证。2.将上述两类新型手性催化剂应用于反式硝基苯乙烯和双硫代丙二酸酯的不对称Michael加成反应中。实验结果显示,金鸡纳生物碱衍生的手性硫脲(脲)催化剂可以使该反应在温和的条件下进行,高产率(最高达到95%)地得到具有优秀的对映体过量(最高达到99%ee)的Michael加成产物。在此基础上,本文提出了一个基于手性硫脲催化的不对称Michael加成反应的过渡态以解释该转换中手性诱导的过程。3.同时本文将一系列金鸡纳生物碱衍生的手性胍以及TADDAL衍生的手性胍催化剂应用于该不对称Michael加成反应,在室温下该反应可以平稳进行。通过进行不对称合成方法学的研究,筛选出了较优催化剂和反应条件,以高产率(最高达到92%)和优良的对映体过量(最高达到99%ee)得到相对应的Michael加成反应产物。4.将手性胍催化剂应用于不对称Henry反应,经过初步的反应条件筛选,可以得到45%的产率和81%的对映体过量值。研究结果表明,本文合成的以金鸡纳生物碱衍生的这两类手性胍和手性硫脲催化剂可以高效、高选择性的催化不对称Michael加成反应。其中,手性硫脲催化剂具有更好的普适性。该催化不对称反应条件温和、成本低廉、底物范围广,为获得高对映选择性的γ-氨基酸衍生物提供了高效实用的合成方法。(本文来源于《第四军医大学》期刊2017-05-01)

黄远标,曹荣[9](2016)在《双功能催化剂:多级微介孔金属-有机框架材料负载合金纳米协同催化》一文中研究指出MOFs在负载纳米颗粒进行催化时一般仅仅是作为载体保护纳米颗粒不团聚,而且大多数金属-有机框架化合物是微孔材料,这限制了反应底物和产物进入孔道中的活性中心导致活性较低。1我们首次利用多级微介孔金属-有机框架化合物MM-MIL-53(Al)成功地将PtPd合金纳米晶分散在其孔道中。有趣地是,MM-MIL-53(Al)上的路易斯酸碱活性中心与PtPd合金纳米晶组成双功能催化剂,能有效地在无氧条件下协同催化仲醇脱氢转化为酮(Fig.1)。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十二分会: 多孔功能材料》期刊2016-07-01)

陈学伟,辛玉娟,刘青,兰支利[10](2016)在《含辅助基的双功能(硫)脲催化剂在不对称有机催化中的应用》一文中研究指出(硫)脲、亲核活化基与辅助基构成的手性双功能(硫)脲催化剂,具有易于调控的结构和优异的催化性能,因而,双功能(硫)脲催化成为目前不对称有机催化的一个重要研究领域.各类活化基的引入显着影响了该类催化剂的催化性能,成为催化剂设计的主要考虑方向,获得了广泛关注.此外,合适辅助基的引入也可调控与优化催化性能,成为催化剂设计的一个重要补充方法.然而,到目前为止尚没有利用辅助基策略构建双功能(硫)脲催化剂的系统的综述.从非手性辅助基与手性辅助基角度综述了双功能(硫)脲催化剂的设计与构建以及这些催化剂在系列不对称有机催化研究中的应用,阐述了辅助基结构中的位阻、手性环境、电子效应、氢键给体等因素对催化性能的影响作用,并对其今后的发展进行了展望.(本文来源于《有机化学》期刊2016年02期)

双功能有机催化剂论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

合成了一类羧基或羟基功能化的有机小分子催化剂,成功用于二氧化碳、环氧化物和芳香胺一锅法制备恶唑烷酮类化合物的制备.该催化体系具有反应条件温和、底物普适性好的优点.控制实验表明整个反应过程经过了叁个阶段:环氧化物分别与二氧化碳、芳香胺反应形成环状碳酸酯、氨基醇,最终环状碳酸酯和氨基醇进一步反应形成恶唑烷酮类化合物.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双功能有机催化剂论文参考文献

[1].张楚风,陈哲伟,连跃彬,陈宇杰,李沁.泡沫铜基底原位生长的铜基导电金属有机框架作为双功能电催化剂[J].物理化学学报.2019

[2].刘铨瑶,石磊,刘宁.吡啶桥连双功能有机催化剂催化二氧化碳、环氧化物和芳香胺合成3-芳基-2-恶唑烷酮的研究[J].有机化学.2019

[3].刘渝鑫.双功能化手性有机催化剂的合成及其在不对称亚胺加成反应中的应用[D].吉林大学.2019

[4].种思颖,王童童,纪敏.MOF固载离子液体-有机碱构建双功能多相催化剂——锅法催化合成3-芳基-2-恶唑烷酮[C].第十一届全国环境催化与环境材料学术会议论文集.2018

[5].王阳.有机双功能催化剂催化不饱和醛的不对称串联反应的研究[D].兰州大学.2018

[6].金佩.酸碱双功能UiO-66型金属有机骨架催化剂的制备及其催化葡萄糖生成5-羟甲基糠醛的研究[D].江苏大学.2018

[7].王科伟,贾治芳.基于超交联酸碱双功能催化剂的合成及在有机串联反应中的应用研究[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题O:共价骨架高分子与二维高分子.2017

[8].袁佳妮.两类新型氢键供体类双功能有机小分子催化剂的设计合成及应用[D].第四军医大学.2017

[9].黄远标,曹荣.双功能催化剂:多级微介孔金属-有机框架材料负载合金纳米协同催化[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十二分会:多孔功能材料.2016

[10].陈学伟,辛玉娟,刘青,兰支利.含辅助基的双功能(硫)脲催化剂在不对称有机催化中的应用[J].有机化学.2016

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