离子对型介孔手性铑催化剂的制备及不对称氢转移反应研究

摘要

无机介孔材料，因为具有较大的吸附量和比表面积，在分离、吸附、催化等研究领域有广泛的应用价值，因此，为均相催化剂负载提供了良好的载体。介孔氧化硅材料SBA-15具有较高的比表面积和有序的二维六方孔道结构(p6mm)，是均相催化剂的良好载体。介孔氧化硅材料SBA-16具有超大的笼状结构，同时拥有较大的比表面积以及较高的热稳定性，因此，介孔氧化硅材料SBA-16在催化领域具有很好的应用前景。离子对型介孔催化剂不仅具有良好的稳定性，而且能够使催化剂的活性位点分布的更为广泛均匀，这就使得催化剂的催化活性得到大大提高。因此，我们开发了两种离子对型介孔氧化硅固体催化剂，并且对它们的催化性能进行了研究。
　　 (1)离子对型SBA-15手性铑催化剂的制备及催化反应
　　 我们采用表面绑定CF3SO3-反离子固定化的一种手段，使均相催化剂进入到Me-SBA-15中，成功制备出非均相离子对型手性铑催化剂。系统地研究了该催化剂应用于芳香酮不对称氢转移反应时的活性，发现该催化剂具有高效的催化活性与对映选择性；同时，在反应结束后，可利用较为简单的方法将催化剂回收并循环套用。反复使用多达7次，其活性没有明显改变。
　　 (2)离子对型SBA-16手性铑催化剂的制备及催化反应
　　 我们利用“ship in bottle”策略，通过灌装的方法将均相催化剂包裹在介孔氧化硅材料SBA-16中，成功的合成了离子对型SBA-16手性铑催化剂；由于介孔氧化硅材料SBA-16具有特殊的孔道结构，因此可以将均相催化剂包裹在笼状结构当中，达到均相催化异相分离的效果；将该催化剂应用于芳香酮不对称氢转移反应确实显示了良好的催化活性和对映选择性；并且很容易实现催化剂的分离与回收利用。