高活性纳米金属的制备及其催化有机反应的研究

纳米过渡金属作为一种新型有机反应催化剂有极大的研究价值。目前，在纳米粒子的形态大小的控制、稳定性以及对有机反应催化范围的拓展和催化原理等方面还存在许多亟待解决的问题。本研究项目拟从天然生物碱或氨基酸出发，通过各种烃基化反应，合成系列功能化的手性季铵盐类表面活性剂，研究这些表面活性剂对纳米粒子的结构、形态的影响及其调控机制和稳定化作用，研究纳米过渡金属－手性表面活性剂催化体系对生成碳碳、碳杂键的反应的催化及不对称诱导作用。探讨表面活性剂上的某些功能基团、链长、刚性、阴离子等因素对体系催化性能及手性诱导作用的影响和机理，以及表面活性剂的用量对纳米过渡金属催化性能的影响等。研究纳米过渡金属的形态、尺度以及表面原子分布等因素对一些特定有机反应催化活性的影响。并通过对反应条件的优化，构建若干种新型高效、环境友好的金属有机反应体系。研究金属纳米粒子回收并重复利用的有效方法。

本研究项目对用于催化有机反应的过渡金属纳米粒子的制备及纳米金属或过渡金属化合物催化的有机反应进行了研究。从天然生物碱或氨基酸出发，通过各种烃基化反应，合成系列功能化的手性季铵盐类表面活性剂，研究了一些表面活性剂对纳米粒子的结构、形态的影响及其调控机制和稳定化作用；研究了石墨烯等载体负载的过渡金属磁性纳米粒子的制备方法和形成条件；研究了纳米过渡金属或过渡金属化合物催化的一系列形成碳碳、碳杂原子键的有机反应，通过对反应条件的优化，建立了系列新型高效、环境友好的有机合成新方法，并对一些反应机理进行了讨论；探讨了纳米过渡金属－手性表面活性剂催化体系对一些有机的反应的催化及不对称诱导作用；对纳米过渡金属催化剂的回收进行了研究，一些催化剂可以重复使用10次以上。