cis-β拓扑结构的四氮金属配合物的设计、合成与催化性能研究

批准号:
21902166
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
孙强盛
依托单位:
学科分类:
B0202.催化化学
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
近年来,四氮配体(N4)的八面体金属配合物在催化氧化反应中得到广泛应用,这类配合物可呈现cis-α,cis-β或trans拓扑结构。目前,人们得到的N4八面体金属配合物大多为cis-α构型。由于cis-β构型的N4配体金属配合物的特殊拓扑结构可导致其在催化反应中呈现出特殊的催化活性,因此,其制备与催化活性研究引起了化学家的关注。然而,合成这类特殊构型的配合物的方法仍然有待开发。本项目拟采用不同的手性二胺骨架以及构成N4的其他氮供体单元来调控其与金属的配位方式,从而实现cis-β结构的八面体金属配合物的制备,并研究其催化活性。通过上述探索,我们将阐明N4配体的结构与相应金属配合物所呈现的拓扑结构以及反应活性之间的关系;同时,明确cis-β构型N4金属配合物在催化反应中的所涉及的关键中间体。这将为促进生物酶的小分子模型化合物在仿生催化反应中的应用提供理论基础。
英文摘要
In recent years,octahedral metal complexes with tetradentate nitrogen (N4) ligands have been widely studied in the catalytic oxidations. This type of complexes may adopt cis-α, cis-β or trans topology. Up to now, most of these complexes are obtained with cis-α topology. The metal complexes of N4 ligands with cis-β topology may lead to special property in homogeneous catalysis due to their specific topology. Thus, their preparation and catalytic properties have drawn more attention from chemists. However, the method for preparation of the octahedral metal complexes with cis-β topology is still under great demand. We proposed to modulate the coordination environment of N4 ligands using various chiral diamine scaffolds and other nitrogen donors, thus providing an effective approach to the octahedral metal complexes with cis-β topology. The metal complexes with cis-β topology will be applied to a series of catalytic reactions. We will elucidate the relationship between N4 ligands and topology of metal complexes as well as the catalytic activities. Meanwhile, this project will shed light on the key active intermediate of these metal complexes with cis-β topology, thereby paving the way for extended application in biomimetic catalysis.
近年来,四氮配体(N4)的八面体金属配合物在催化氧化反应中得到广泛应用,这类配合物可呈现cis-α,cis-β或trans拓扑结构。目前,人们得到的N4八面体金属配合物大多为cis-α构型。由于cis-β构型的N4配体金属配合物的特殊拓扑结构可导致其在催化反应中呈现出特殊的催化活性,因此,有关N4八面体金属配合物的制备与其催化活性研究引起了化学家的关注。本项目采用不同的二胺骨架以及构成N4的其他氮供体单元来调控其与金属的配位方式,从而实现了不同结构八面体金属配合物的制备。这些配合物展现出了优秀的催化活性,尤其是在不对称氢化反应、不对称C-H氧化反应以及烯烃、二级醇等底物的氧化反应中表现出了较高的催化活性和立体选择性。通过进一步的机理研究,我们发现金属氧(M=O)中间体是这些金属配合物在不对称氧化反应中拥有高活性和高选择性的关键原因。这些结果将为后续发展更加高效的仿生模拟酶催化剂提供研究基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Efficient Aliphatic C-H Oxidation and C=C Epoxidation Catalyzed by Porous Organic Polymer-Supported Single-Site Manganese Catalysts
多孔有机聚合物负载单中心锰催化剂催化高效脂肪族C-H氧化和C=C环氧化
DOI:10.1021/acscatal.1c02738
发表时间:2021
期刊:ACS Catalysis
影响因子:12.9
作者:Wang Bingyang;Lin Jin;Sun Qiangsheng;Xia Chungu;Sun Wei
通讯作者:Sun Wei
Catalytic Enantioselective Methylene C(sp3)–H Hydroxylation Using a Chiral Manganese Complex/Carboxylic Acid System
使用手性锰络合物/羧酸系统催化对映选择性亚甲基 C(sp3)→H 羟基化
DOI:10.1021/acs.orglett.0c03585
发表时间:2020
期刊:Organic Letters
影响因子:5.2
作者:Qiangsheng Sun;Wei Sun
通讯作者:Wei Sun
DOI:10.6023/cjoc202006008
发表时间:2020
期刊:有机化学
影响因子:--
作者:孙强盛;孙伟
通讯作者:孙伟
A DFT study on the C-H oxidation reactivity of Fe(iv)-oxo species with N4/N5 ligands derived from l-proline.
Fe(iv)-oxo 物质与 L-脯氨酸衍生的 N4/N5 配体的 C-H 氧化反应性的 DFT 研究
DOI:10.1039/d0ra08496d
发表时间:2021-01-06
期刊:RSC advances
影响因子:3.9
作者:Lin J;Sun Q;Sun W
通讯作者:Sun W
Asymmetric transfer hydrogenation of quinoline derivatives catalyzed by chiral iridium-imidazoline complex in water
手性铱-咪唑啉配合物在水中催化喹啉衍生物的不对称转移氢化
DOI:10.1016/j.mcat.2022.112715
发表时间:2022-11
期刊:Molecular Catalysis
影响因子:4.6
作者:Huimin Qi;Lixian Wang;Qiangsheng Sun;Wei Sun
通讯作者:Wei Sun
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