乳液界面双亲性催化剂的组装及其不对称催化反应的研究

发展环境友好的高活性和高选择性水相不对称催化反应过程是合成化学和催化科学的研究热点，一直受到学术界和工业界的高度重视。基于对水相催化反应研究存在问题的深入分析和前期在多相不对称催化反应研究的基础，申请者提出利用双亲性共聚物催化剂组装的乳液体系为反应媒介，克服水相不对称催化过程中面临的共性问题。在几类典型的手性催化反应如不对称氢转移反应、不对称Aldol反应以及不对称氢甲酰反应中，通过新型的共聚物双亲性催化剂合成入手，深入理解双亲性催化剂结构、乳液形态以及反应活性和对映选择性三者的构效关系。利用乳液为反应媒介克服水油两相体系的扩散限制和底物的局限性，提高反应的活性；通过调控催化剂在水油的组装行为，调变反应的微环境，改善反应的选择性；通过催化剂结构调变乳液的相行为，实现产物分离和催化剂的回收利用；建立和发展在微观尺度上研究乳液催化体系的方法。

本项目以发展环境友好的高活性和高选择性水相不对称催化反应为研究目标，通过设计合成新型双亲性共聚物催化剂，组装成乳液体系为反应媒介，克服水相不对称催化过程中面临的共性问题。我们的结果显示利用这种策略在在不对称氢转移反应中，能够明显改善反应的速率，而对映体选择性没有变化。通过改变聚合物上的取代基团可以调变聚合物的双亲性质，从而明显的改变催化剂的反应性能，揭示了催化剂组装形式对反应性能的重要影响。.此外，在本项目中我们调整部分研究计划，加入了光催化驱动的有机反应。我们构建了铱/硫化镉的复合光催化体系，在可见光的驱动下，能够高效的还原酮。该体系表现出明显的pH相应的特性，pH值变化能够明显的改变的铱配合物在硫化镉表面的吸附和电子传递过程，这对进一步发展光催化的还原反应有明显的借鉴意义，例如CO2的还原