温和条件下金属双氮杂环卡宾配合物催化CO_2直接转化为炔酸的高效均相羧化反应

作     者：吴兆轩 Heriberto Diaz Velazquez 闵梦蝶 原晔 Hussein A. Younus 陈建 Bibimaryam Mousavi Francis Verpoort 

作者机构：武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 根特大学无机与物理化学系金属有机化学与催化实验室 武汉理工大学理学院化学系武汉430070 武汉理工大学化学工程学院武汉430070 

出 版 物：《化学通报》 (Chemistry)

年 卷 期：2015年第78卷第3期

页      面：220-225页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21172027) 中央高校基本科研业务费专项资金(2014-Ⅳ-099) 武汉理工大学自主创新研究基金项目(444-20510039)资助 

主　　题：催化剂 羧化反应 温和条件 末端炔烃 氮杂环卡宾 

摘      要：近年来,催化CO2合成精细化学品的研究备受关注。本研究在温和条件下利用金属双氮杂环卡宾催化剂实现CO2与末端炔烃的直接羧化反应,并提出合理的催化机理。首先,合成制备了铜基、银基两种金属双氮杂环卡宾催化剂,实验证明银双氮杂环卡宾配合物具有较好催化活性。通过改变环境条件和底物种类,对反应条件及催化剂底物适应性进行了探究,利用核磁共振谱仪表征产物分子结构并计算直接羧化反应的催化产率。结果表明,适宜催化条件为:1.2eq Cs2CO3作为添加剂、1大气压、室温、无水溶剂和1(mmol)%催化剂用量。银基金属催化剂活性较铜基催化剂高并具有广泛的底物适应性,对苯乙炔的催化产率高达93%;对乙炔气体同样具有良好的催化活性。此类催化剂具有优良的催化活性,能催化合成丙炔酸等重要医药中间体,在工业应用上具有极大潜力和广阔前景。