负载钯纳米颗粒催化经由C-H活化的交叉偶联反应研究

基本信息
批准号:21861030
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:40.00
负责人:包永胜
学科分类:
依托单位:内蒙古师范大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:特格希,白朝鲁门,陈建霞,麻鸿鹏,陈鹃,杨苹
关键词:
非均相催化纳米钯催化剂交叉偶联反应碳氢键活化
结项摘要

Used a variety of metal oxide supported or organically modified Kaolin supported nano palladium particles as catalysts, multiple nano palladium catalyzed cross-coupling reactions via Csp2-H, Csp3-H activation would be researched for achieving recyclable green catalysis reaction. Meanwhile, according the characterization of fresh and used catalysts, the changes of valence state, loading, particle size and dispersity of catalysts were tested and the root cause of the change of yield would be explained. Through the hot filtration test, Hg drop test and three phases test, whether the catalytic active species is homogeneous mononuclear metal or heterogeneous nano metal particles would be confirmed. The comparative studies of the catalytic performance of Pd0 nano catalyst and PdII nano catalyst for every cross-coupling reaction and the catalytic mechanism of heterogeneous catalysis and homogeneous catalysis would be performed for confirming that reaction catalytic cycle is Pd0/PdII, Pd0/PdII/PdIV or PdII/PdIV. In addition, we will apply abundant Kaolin resources of Inner Mongolia, through organic modification, to support palladium nanoparticles for finding a kind of cheap and self-developed heterogeneous catalyst. This project has profound implication to the development of heterogeneous C-H activation reaction study, and it is the only way to realize the industrialization and going green of palladium catalyzed croos-coupling reactions.

本课题拟采用多种金属氧化物或有机改性高岭土负载钯纳米颗粒做催化剂,研究探索多种纳米钯催化经由Csp2-H, Csp3-H键活化的交叉偶联新反应,实现可循环的绿色催化反应。同时通过反应前后催化剂的表征,测定催化剂的价态、负载量、粒径大小、分散度的变化,解释反应产率变化的根本原因。通过热过滤试验、滴汞试验、三相试验等方法确定催化活性物种是均相单核金属原子,还是非均相纳米金属颗粒。对比研究Pd0和PdII两种纳米催化剂在每个交叉偶联反应中的催化性能以及均相/非均相两种催化体系的催化机理,确定反应催化循环是Pd0/PdII, Pd0/PdII/PdIV或PdII/PdIV。另外,我们将应用内蒙古自治区大量的高岭土资源,进行有机改性,使之用于负载纳米钯颗粒,从而找到一种廉价的、自主研发的多相催化剂。此项目对非均相C-H活化反应的发展具有深刻的意义,是钯催化交叉偶联反应走向绿色、走向工业化的必经之路。

项目摘要

本课题针对均相钯催化剂价格高昂、回收利用难、环境不友好等问题,采用不同方法制备了多种以金属氧化物、稀土氧化物或有机改性高岭土为载体的纳米钯催化剂并将其应用于基于C-H活化的交叉偶联反应,实现了多种绿色、高效的非均相钯催化C-H键功能化反应。拓展负载纳米钯催化领域,实现了乙腈与苯硼酸作用制备芳香酮以及乙腈、苯硼酸与苯甲醛三组分级联反应制备吡啶环等新反应。聚焦钯催化中瞬态导向策略,报道了两例瞬态导向控制的立体发散性钯催化C-H活化反应,为非均相钯催化立体发散性C-H活化反应的研究奠定基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
3

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
4

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
5

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020

包永胜的其他基金

批准号:21462031
批准年份:2014
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目

相似国自然基金

1

钯催化惰性芳烃的C-H键活化的偶联反应

批准号:21072129
批准年份:2010
负责人:陆文军
学科分类:B0108
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
2

纳米钯合金催化的C-H活化/羰基化反应研究

批准号:21702152
批准年份:2017
负责人:师仁义
学科分类:B0105
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
3

缩醛C-H键氧化活化的交叉偶联反应研究

批准号:21202010
批准年份:2012
负责人:李江胜
学科分类:B0108
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

金催化的 C-H 键选择性活化及 C-C 交叉偶联反应研究

批准号:21202105
批准年份:2012
负责人:宋飞杰
学科分类:B0108
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目