毛发状磁性纳米粒子负载Macmillan催化剂的制备和应用.pdf

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1、2016年5月化学研究359第27卷第3期CHEMICALRESEARCHhttp：／／hxya．cbpt．cnki．net毛发状磁性纳米粒子负载Macmillan催化剂的制备和应用贾献彬，周少敏(河南大学特种功能材料重点实验室，河南开封475004)摘要：毛发状磁性纳米粒子负载手性催化剂能够将均相催化剂和非均相催化剂的优点有机地结合起来．我们首先合成了Macmillan手性单体和负载双键的磁性Fe。0纳米粒子，并通过表面自由基共聚的方法首次制备了负载手性催化剂的毛发状磁性纳米粒子，并将其直接应用于催化不对称Diels—Alder反

2、应．研究结果证明该催化体系在水中具有高于手性单体的催化活性(92的产率)和对映选择性(92％ee(Endo)和89ee(exo))，并能通过简单磁分离进行回收和循环使用，并且该催化剂反复使用5次后其催化活性和对映选择性均没有发生明显的变化．关键词：磁性纳米粒子；Macmillan催化剂；不对称Diels—Alder反应中图分类号：O629．7文献标志码：A文章编号：1OO8—1011(2016)O3—0359—05PreparationandapplicationofhairymagneticFe3O4nanoparticlesup

3、portingMacmillan’ScatalystJIAXianbin，ZHOUShaomin(KeyLaboratoryforSpecialFunctionalMaterials，HenanUniversity，Kang475004，Henan，China)Abstract：HairymagneticFe3O4nanoparticlesupportingchiralcatalystsarecombinedthead—vantagesofbothhomogeneouscatalystwithheterogeneouscatalys

4、ts．Inthispaper，wesynthe—sizedthechiralMacmillanmonomerandthe“living”Fe3O4nanoparticleswithsurface—boundvi—nylgroups，andthehairymagneticFe3O4nanoparticle—supportedchiralcatalystwassynthe—sizedbysurfaceradicalcopolymerization．Furthermore，theachievedFe3O4nanoparticleswere

5、usedinasymmetricDiels—Aiderreactionasthecatalysts．Theresultprovedthatthecatalyticsystemhadbettercatalyticactivity(a92yield)andasymmetricselectivity(92eeforEndoand89eeforexo)thanMacmillanmonomerinwater．Inaddition，thecatalystcanbeeasilymagneticallyrecoveredfromthereactio

6、nmixtureandreusedfivetimeswithoutsignificantlossofactivityandselectivity．Keywords：Fe3O4nanoparticle；Macmillan’Scatalyst；asymmetricDiels—Alderreaction手性咪唑烷在不对称合成领域具有重要的应用补这些不足，近年来手性催化剂的负载化成为研究价值，主要应用在Diels-Alderl1]、Michael_3和1，的热点]．目前，Macmillan手性催化剂已报道关3-dipolar加成等反应，在不

7、对称催化反应中取得于负载在无机粒子、交联聚合物、聚乙烯醇等可溶聚了广泛的发展和应用_5]．但是手性催化剂也存在合物，以及采用离子液体等特定溶剂，将均相催化剂用量比较大、底物范围有限以及分离和回收利用比动态“担载”在与产物互不相溶的另一相而实现的液较困难等不足，严重影响了其工业化进程．为了弥液两相催化和分离口]．然而，目前研制的负载手性催化剂还很难把均相催化剂的高活性、高选择性收稿日期：2016—01—17．与非均相催化剂的易分离、能反复利用等优点完全基金项目：国家自然科学基金项目(21204019)．综合起来．作者简介：贾献彬(19

8、76一)，男，博士生，研究方向：纳米材料．通讯联系人：E-mail：smzhou@henu．edu．cn．磁性纳米颗粒特别是Fe。O纳米粒子具有比表DOI：10．14002／j．hxya．2016．03．017}化学研究，2016，2