配体修饰下IB族金属纳米颗粒催化的有机合成反应

本项目以IB族金属纳米颗粒催化的碳碳键与碳杂键形成反应为主要研究对象，以配体对IB族金属纳米催化剂的修饰、调控为主要研究手段，通过引入载体、第二组分金属乃至水等因素，发展IB族金属纳米颗粒催化的合成方法学研究。通过配体修饰来发展IB族金属纳米颗粒的催化反应，在目前的研究报道中尚属罕见。我们希望通过本项目的研究，发现一批基于上述催化体系的新反应；对 "纳米金属颗粒－配体-载体"的相互作用机制有一个较为清晰的了解；并结合水相反应研究，发展出一个介于匀相催化和多相催化之间、兼具二者特色的、高度绿色化的催化合成体系。

本项目中，我们以配体对IB族金属纳米催化剂的修饰、调控为主要手段，以IB族金属纳米颗粒催化的碳碳键与碳杂键形成反应为主要研究对象，通过引入配体、载体、发展新的金属催化剂-配体双固载体系以及双金属催化等手段来进一步拓展催化反应类型，发展高度绿色化的、基于IB族金属纳米颗粒催化剂的合成方法学研究。.在探索出了具有高度重复性的IB族金属纳米催化剂合成方法的基础上，发展了一系列反应，共分为三类:.1. 铜、银纳米颗粒及其双金属纳米颗粒催化的反应：.包括：1）银纳米颗粒在配体、载体协同作用下催化的、水相中的醛、炔加成反应；2）纳米铜颗粒催化的炔烃酰化反应；3）铜纳米颗粒催化的2-取代苯并恶唑衍生物的合成反应；4）铜纳米颗粒催化的炔、二卤甲烷、胺三组分偶联反应研究；5）铜-银双金属纳米颗粒催化的醛-端炔加成反应研究。.2. 配体与金属催化剂的双固载化：氮掺杂有序介孔碳的制备与表征及其负载的铜、银纳米颗粒的催化性能研究：.包括：1）氮掺杂介孔碳负载的铜纳米颗粒催化的炔丙醇的氧化反应；2）氮掺杂有序介孔碳的合成及其负载的铜纳米颗粒催化的炔的自身和交叉偶联反应及噻吩、呋喃的一锅法合成反应；3）Ag/g-C3N4复合催化剂的制备及其可见光下催化的合成反应研究。.3. 铜纳米颗粒催化的、基于炔酮合成的、多步串联反应合成五元杂环化合物.包括：1）基于铜纳米颗粒催化氧化炔丙醇的一锅法制备吡唑衍生物新方法；2）铜纳米颗粒催化的基于端炔、酰氯和苯肼的一锅法合成吡唑及其衍生物的研究；3）基于端炔、酰氯和羟胺的一锅法合成异恶唑及其衍生物的研究。.通过上述研究，我们认识到配体对于纳米粒子表面的确具有较强的修饰作用，可以通过配体改变调控纳米粒子的催化特性。整体而言，铜纳米粒子比较易于被氮配体修饰，而银纳米颗粒比较倾向与膦配体作用；这可能和其金属的软硬酸碱性质有关。.尤其值得指出的是：我们借鉴电化学的相关研究，设计合成了氮掺杂介孔碳材料用做新型固载化配体，并负载IB族金属纳米颗粒用于催化有机反应，实现了金属催化剂与配体的双重固载化。该催化体系在目前的初步研究中展现出许多有趣的特性，为我们进一步研究提供了新的研究思路。