Cu（Ni）掺杂的碱性多孔ETS-10沸石对苯基烯丙酸与含N（P）化合物脱羧偶联的催化性能研究

Homogeneous transition-metal-catalyzed decarboxylative coupling reactions and decarboxylative amination reactions of alkenes for C-C, C-P and C-N bond formation are effective pathways for the construct of functional alkenes. However, homogeneous metal catalysts have some drawbacks such as hard separation and difficult recycle, serious products pollution, which strongly restrict their applications. In this project, we combine the nature of the decarboxylative coupling reaction with framework characteristics, surface chemical properties of the titanium-containing porous zeolite ETS-10 to design and synthesize Cu- or Ni-Ag-doped-basic-functional porous zeolite ETS-10 (Cu-ETS-10-M and NiAg-ETS-10-M) for achieving the high-efficiency catalysis in the decarboxylative coupling reactions of phenylacrylic acids with nitrogen- or phosphorus-containing compounds. Research on the mechanism of decarboxylative coupling reaction of phenylacrylic acids with nitrogen- or phosphorus-containing compounds over Cu-ETS-10-M and NiAg-ETS-10-M catalysts, the use of the radical trapping, isotope labelling techniques and modern spectroscopic methods; study on the nature of high-efficiency catalysis for decaroxylative coupling reactions of the surface framework characteristics, surface chemical properties and porous structures of porous zeolites. This project may provide a further understanding of the organic synthesis chemistry via transition-metal-doped porous zeolite catalysts.

均相过渡金属催化烯烃化合物的脱羧偶联和脱羧胺化反应（C-C、C-P和C-N键形成）是构建功能化烯烃化合物的有效途径。但是，均相金属难分离回收利用、污染产品，严重限制了其应用。本项目结合脱羧偶联反应的一般性特点，根据含钛ETS-10沸石的骨架结构特征和表面化学性质，设计、合成Cu和Ni-Ag掺杂的强碱性、功能化多孔ETS-10沸石催化剂（Cu-ETS-10-M和NiAg-ETS-10-M），高效催化苯基丙烯酸与含N（P）化合物的脱羧偶联反应。通过自由基捕获和同位素标记技术以及现代谱学手段，结合催化剂的表征和反应实验结果，研究苯基丙烯酸与含N（P）化合物在Cu-ETS-10-M和NiAg-ETS-10-M催化剂上的反应机理；研究沸石催化剂的骨架结构特性、表面化学性质、孔道结构对脱羧偶联反应的高效催化促进作用本质。为多孔沸石组装过渡金属催化剂在有机合成化学中的应用提供可借鉴的一般性认识。

过渡金属催化的烯烃类化合物的脱羧偶联、双官能团化以及胺化反应是由简单分子构建功能化有机化合物的有效途径和方法。但是，均相金属催化剂在反应结束后，难分离回收利用、残留污染产品等缺点，严重地限制了其在工业上的应用。本项目结合有机反应的一般性原理以及脱羧偶联反应的特点，并根据含钛ETS-10沸石的骨架结构特征和表面化学性质，设计、合成功能化的Cu或Ni-Ag掺杂的强碱性、功能化多孔ETS-10沸石（Cu-ETS-10-M和NiAg-ETS-10-M），高效催化脱羧偶联反应。通过自由基捕获技术、同位素标记技术、现代谱学检测手段，结合催化剂的表征和反应实验结果，研究苯基丙烯酸在功能化的Cu-ETS-10-M和NiAg-ETS-10-M催化剂上进行脱羧偶联反应的机理；研究沸石催化剂的骨架结构特性、表面化学性质、孔道结构在脱羧偶联反应中起到高效催化作用的本质。为多孔沸石组装过渡金属催化剂在非均相有机合成中的应用提供可借鉴的一般性认识。另一反面，实现过渡金属催化烯烃的双官能团化以及胺化反应，为非均相有机合成打下良好的基础。