Science速递:MOF衍生的钴纳米颗粒催化剂助力胺的合成


【背景介绍】

用于有机合成的纳米结构催化剂的开发对于化学,制药和农用化学产业推进可持续发展进程至关重要。然而,迄今为止已知的大多数纳米催化剂是为了活化结构简单的分子而开发的,并且几乎不用于更具挑战性的合成反应或结构复杂化合物的提纯。在不同类型的纳米材料中,金属纳米颗粒由于其低能耗和高活性及选择性而备受关注,其可以通过控制纳米颗粒的性质,尺寸,分布和稳定性以及载体的表面组成来调节催化剂的性能。

【成果简介】

北京时间2017年9月22日,Science在线发表了德国罗斯托克大学RMatthias Beller(通讯作者)等人题为“MOF-derived cobalt nanoparticles catalyze a general synthesis of amines”的文章,该团队发现由石墨壳包裹的钴纳米颗粒是可用于还原胺化反应有效的催化剂。其制备需要在碳上进行钴-二胺-二羧酸金属有机框架的模板组装,随后在惰性气氛下进行热解。得到的稳定和可重复使用的催化剂可用于活化伯胺、仲胺、叔胺和N-二甲胺的合成等多种用途,该反应很容易实现羰基化合物(醛,酮)与氨,胺或硝基化合物和分子氢的配对合成,从而获得胺类,氨基酸衍生物和更复杂的药物靶点。该方法经济效益明显,制备简便,为下一代有机合成催化剂开辟了新的途径。

【图文导读】

图1 使用MOF前体制备负载在碳上的石墨壳包裹的钴纳米颗粒

图2 催化剂表征

图3 用于合成线性伯胺时DABCO- TPA@C- 800催化还原胺化反应

图4 Co-DABCO-TPA@C-800催化酮的还原胺化反应

图5  Co-DABCO-TPA@C-800催化合成仲胺和叔胺

图6 Co-DABCO-TPA@C-800催化制备N-甲胺

文献链接:MOF-derived cobalt nanoparticles catalyze a general synthesis of amines(Science,2017,DOI:10.1126/science.aan6245 )

本文由材料人学术组Allen供稿,材料牛整理编辑。

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