硼氢化钠还原烯烃和炔烃的研究进展

摘要

不饱和烃催化加氢一直是制备某些无法从自然界得到或合成的化合物的重要途径,在化工生产和科学研究中极其重要.传统不饱和烃的加氢不仅需要催化剂,而且需要较高的反应温度和氢气压力,反应条件相对苛刻,不仅对反应设备要求严格,而且在反应过程中存在安全隐患.因此亟需探索一种反应条件温和、催化效果优异的催化体系.1942年Brown发现了NaBH4,其是一种廉价、安全、稳定、易于处理且具有较强还原性的氢化物,一般用来还原醛酮羰基.Brown还在1962年首次报道了NaBH4在催化剂的存在下还原简单烯烃,这是NaBH4作为氢供体还原不饱和烃的第一个实例,该方法成为传统不饱和烃还原的替代性方法.NaBH4能还原不饱和烃是基于催化剂的存在,催化剂分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂,贵金属催化剂主要为Pd、In、Ru等,非贵金属主要为Cu、Co、Ni等.贵金属和非贵金属催化剂是指其金属盐或负载在载体上的金属纳米粒子,都具有高催化活性和化学稳定性.最初的研究主要以贵金属催化剂为主,然而贵金属催化剂在价格上相对昂贵,某些贵金属催化剂存在使用后即失活的缺点,这明显增加了成本.随着研究的深入,学者们逐渐倾向于非贵金属催化剂,非贵金属催化剂不仅价格低廉,而且在催化效果上与贵金属催化剂相差无几.目前,贵金属催化剂/NaBH4催化体系下,不饱和烃的转化率最高可以达到99％;而非贵金属催化剂/NaBH4催化体系下,不饱和烃的转化率最高可以达到98％.可见两种催化剂催化还原不饱和烃的转化率基本一致,催化活性基本相同.因此,无特殊要求时可以使用非贵金属催化剂代替某些贵金属催化剂.本文综述了近年来NaBH4在不同非贵金属/贵金属催化剂条件下还原烯烃和炔烃的研究成果和进展,包括含有敏感保护基团的烯烃和炔烃,并进行了总结和展望.