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元素有机化学国家重点实验室(南开大学)

最新研究成果

研究成果

崔春明课题组:稀土金属催化的内部烯烃的选择性硅氢化

发布单位:元素有机化学国家重点实验室   发布时间:2018/05/23    浏览次数:565次


      烯烃的催化硅氢化是制备有机硅试剂最有效的方法之一,被广泛应用于有机合成和工业生产中。然而烯烃底物的碳碳双键普遍处于端基,分布广、种类多的多取代的包括内部的烯烃,由于位阻大以及双键两端差别较小,其催化效率还很低。普遍存在产率低、选择性差、底物适用范围十分有限等问题。所以急需发展新型催化体系实现多取代烯烃的高效硅氢化。

      稀土元素储量丰富、价格便宜,被广泛应用于日常生活和工业生产,特别是新能源、新材料等高科技领域,是我国的重要国家战略元素。由于稀土金属独特的电子结构,其金属有机催化剂在催化循环中主要通过σ-键复分解和配位插入机理。因此在很多催化转化中,稀土金属催化剂表现出与过渡金属催化剂完全不同的底物适用范围和选择性,在均相催化领域与其形成有益的互补。另外稀土催化反应还具有快速,条件温和,途径单一等特点。

      崔春明教授课题组一直从事新型稀土有机化合物的合成和反应性研究。并结合基元反应、构效关系及反应机理的考察,发展新型反应模式。最终实现高效的新型化学转化(课题组主页http://cui.nankai.edu.cn/)。最近该课题组通过新颖、简便的氧化还原和盐消除反应制备了一例高效烯基-二胺钐烷基催化剂,首次实现了内部烯烃的高活性、高区域选择性的催化硅氢化。为了研究催化机理,该课题组进一步考察了该稀土烷基化合物和硅烷的σ-键复分解反应,发现此反应可以快速、当量的生成稀土氢化物,并对其进行了分离和X-射线单晶衍射等结构表征。也证明了该钐氢化物就是催化硅氢化的活性中心体。同时通过动力学研究,并结合该课题组以前的研究工作,提出了复分解-插入的催化机理。相关成果发表在ACS Catal. 2018, 8, 2230.


      上述研究得到了国家自然科学基金、元素有机化学国家重点实验室、化学学院、天津化学化工协同创新中心的资助。


论文信息:

Jinxi Liu, Wufeng Chen, Jianfeng Li*, Chunming Cui*, Rare-Earth-Catalyzed RegioselectiveHydrosilylation of Aryl-Substituted Internal Alkenes, ACS Catal., 2018, 8, 2230–2235.

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facscatal.8b00010

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