功能化多金属氧簇常压下催化转化CO2构建噁唑啉酮和异色满杂环

批准号:
21501010
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
於兵
依托单位:
学科分类:
B0101.元素化学
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
李季坤、邹波、倪源满、程彬彬、王珊珊
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中文摘要
二氧化碳(CO2)既是主要的温室气体,也是地球上最多的碳源,将其转化为高附加值的化学品具有重大意义。CO2的化学转化通常需要高温、高压等苛刻条件,且产品结构十分局限。本项目针对以上问题,基于CO2的活化原理,设计合成高效的功能化多金属氧簇催化剂,优化配体、溶剂、温度、时间等实验参数,建立常压下催化转化CO2的新方法,构建具有重要价值的噁唑啉酮和异色满杂环化合物。通过现代核磁技术、光谱技术,重点研究多金属氧簇催化剂的组成、结构与催化性能之间的构效关系规律;结合同位素标记实验、量子化学计算等手段,研究多金属氧簇催化剂对CO2和有机反应底物双重活化的机理,为CO2的资源化利用提供科学依据和技术支撑。.本项目拓展多金属氧簇的催化应用的新领域、发展常压条件下CO2的催化转化方法;避免使用高压设备和有毒害的羰基化试剂,提供温和条件下合成噁唑啉酮和异色满的新方法,为CO2的工业化应用提供新思路。
英文摘要
As the principal greenhouse gas, carbon dioxide (CO2) is also a ubiquitous C1 resource. The research of catalytic activation, transformation and utilization of CO2 have drawn much attention in the past years. The traditional CO2 transformation is usually associated with several persistent disadvantages including the need for high temperature, high pressure, air and water sensitive. This project aims at developing methodologies for heterocycle syntheses using ambient CO2 as feedstock with the catalysis of functionalized polyoxometalate under mild conditions. The construction of high-value oxazolidin-2-ones and isochromans scaffolds will be realized employing cheap, ambient pressure of CO2 as starting material. The reaction parameters such as ligands, solvents, additives, temperature, and reaction time will be investigated to avoid drastic conditions. More importantly, the structure-activity relationship of the catalytic system will be studied using NMR and different spectroscopic technologies. The mechanism of the dual activation of substrates and CO2 by the functionalized polyoxometalate will be explored with isotopic labeling experiments and quantum chemistry methods..This project will establish the catalytic CO2 transformation methods under ambient condition circumventing the use of high-pressure apparatus and toxic carboxylative reagents. We anticipate that this study will lead to new knowledge in polyoxometalate catalysis and industrial fixation of CO2, and also provide effective methods for oxazolidin-2-ones and isochromans synthesis.
杂多酸是一类廉价、绿色、易于合成的多金属氧簇。本项目设计合成绿色的功能化多金属氧簇催化剂,通过优化配体、溶剂、温度、时间等实验参数,建立温和条件下有机反应的催化转化新方法,构建具有重要价值的化合物。并通过现代核磁技术、光谱技术,研究多金属氧簇催化剂的组成、结构与催化性能之间的构效关系规律;结合同位素标记实验、量子化学计算等手段,研究多金属氧簇催化剂对有机反应底物活化的机理,为杂多酸的资源化利用提供科学依据和技术支撑。
期刊论文列表
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专利列表
Cyanuric Acid-Based Organocatalyst for Utilization of Carbon Dioxide at Atmospheric Pressure
用于常压二氧化碳利用的氰尿酸基有机催化剂
DOI:10.1002/cssc.201601684
发表时间:2017
期刊:ChemSusChem
影响因子:8.4
作者:Yu Bing;Kim Daeun;Kim Seoksun;Hong Soon Hyeok
通讯作者:Hong Soon Hyeok
DOI:10.1016/j.jcou.2017.09.001
发表时间:2017-12
期刊:Journal of CO 2 Utilization
影响因子:--
作者:N. Zhang;Bo Zou;Guo‐Ping Yang;Bing Yu;Chang-Wen Hu
通讯作者:N. Zhang;Bo Zou;Guo‐Ping Yang;Bing Yu;Chang-Wen Hu
Atmospheric Pressure of CO2 as Protecting Reagent and Reactant: Efficient Synthesis of Oxazolidin-2-ones with Carbamate Salts, Aldehydes and Alkynes
常压 CO2 作为保护剂和反应物:氨基甲酸盐、醛和炔烃高效合成恶唑烷-2-酮
DOI:10.1002/adsc.201500921
发表时间:2016
期刊:Advanced Synthesis & Catalysis
影响因子:5.4
作者:Yu Bing;Cheng Bin-Bin;Liu Wei-Qi;Li Wei;Wang Shan-Shan;Cao Jie;Hu Chang-Wen
通讯作者:Hu Chang-Wen
Indirect conversion of ambient pressure CO2 into oxazolidin-2-ones by a copper-based magnetic nanocatalyst
铜基磁性纳米催化剂将常压二氧化碳间接转化为恶唑烷-2-酮
DOI:10.1039/c6ra15857a
发表时间:2016-09
期刊:RSC Advances
影响因子:3.9
作者:Cheng Bin-Bin;Yu Bing;Hu Chang-Wen
通讯作者:Hu Chang-Wen
Cluster-based MOFs with accelerated chemical conversion of CO2 through C-C bond formation
基于簇的 MOF 通过 C-C 键形成加速 CO2 的化学转化
DOI:10.1039/c7cc01136a
发表时间:2017
期刊:Chemical Communications
影响因子:4.9
作者:Xiong Gang;Yu Bing;Dong Jie;Shi Ying;Zhao Bin;He Liang-Nian
通讯作者:He Liang-Nian
可见光照射下水相中g-C3N4催化脱羧合成含氮杂环
- 批准号:22171249
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60万元
- 批准年份:2021
- 负责人:於兵
- 依托单位:
构建可见光响应的多金属氧簇催化碳氢官能化合成杂环
- 批准号:21971224
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:於兵
- 依托单位:
国内基金
海外基金
