兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室石峰研究员课题组致力于多相催化的胺类化合物清洁合成的研究工作(Nature Commun., 2019, 10, 2059;Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 5251;Chin. J. Catal., 2019, 40, 1141;Nature Commun., 2018, 9, 1465;ACS Catal., 2018, 8, 3943)。最近,该课题组通过对分子筛酸性可控调节,发展了首例USY分子筛催化的苯乙烯与苯胺衍生物的选择性氢芳化反应(图一)。苯乙烯与苯胺的氢芳化单一产物的选择性可达85%。应用这种简单的催化剂体系,成功地合成了一系列氢芳化产物(40个实例,产率高达95%)。
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USY分子筛催化的选择性烯烃氢芳化反应
N2吸脱附实验结果表明,合适的分子筛孔径(孔径> 0.5 nm)有利于反应物进入和产物的逸出,从而发挥分子筛的择型催化作用。Py-IR表征证明路易斯酸促进氢胺化产物向氢芳化产物的Hofmann-Martius重排,从而提高了氢芳化产物的选择性。NH3-TPD结果表明,分子筛的弱酸位在形成氢芳化产物中起关键作用。此外,该催化剂可以重复使用至少10次,而催化活性基本保持不变。
上述研究为烯烃氢芳化多相催化剂的开发奠定了基础,并提供了新的思路。
相关研究成果在线发表在Journal of Catalysis(2021, 394, 18, DOI: 10.1016/j.jcat.2020.12.007)。中国科学院大学博士生王新之为该论文的第一作者,王红利副研究员和石峰研究员为共同通讯作者。
以上工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和中科院的长期支持。
文章链接:Zeolite catalyzed hydroarylation of alkenes with aromatic amines under organic ligand-free conditions
责任编辑:张婧睿