溫控自組裝納米反應(yīng)器加速水相催化反應(yīng).pdf

1、如何高效實(shí)現(xiàn)水相中的有機(jī)催化反應(yīng)是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。本文針對(duì)傳統(tǒng)水相有機(jī)反應(yīng)體系受底物/催化劑的水溶性限制導(dǎo)致催化效率低的問(wèn)題以及催化劑難回收的問(wèn)題，設(shè)計(jì)和制備了一系列在水中具有溫控自組裝功能的表面活性劑型催化劑。該類(lèi)催化劑在水中通過(guò)疏水作用和溶劑化作用有序自組裝，形成具有親水性外殼和親脂性?xún)?nèi)核的膠束。親脂性?xún)?nèi)核在水相中構(gòu)筑疏水性空腔，為水相有機(jī)反應(yīng)提供了受限的納米反應(yīng)微環(huán)境，使難以在水中實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)有機(jī)反應(yīng)可在“納米反應(yīng)器”內(nèi)高效完

2、成，解決了傳統(tǒng)水相催化體系中的傳質(zhì)問(wèn)題。此外，催化劑具有溫控水溶性特點(diǎn)，反應(yīng)完成后，通過(guò)升高溫度，催化劑可以沉淀形式從反應(yīng)體系中分離并有效重復(fù)使用，解決了表面活性劑型催化劑在傳統(tǒng)水相催化體系中的分離問(wèn)題。
　　采用共價(jià)鍵聯(lián)法，將Salen CoⅢ配合物嫁接到PNIPAAm上，制備了“溫控自組裝”Salen CoⅢ配合物。在室溫水相條件下，該催化劑通過(guò)分子間的疏水作用自組裝，形成納米反應(yīng)器，高效地催化環(huán)丁酮的不對(duì)稱(chēng)Baeyer-Vi

3、lliger氧化反應(yīng)，其轉(zhuǎn)化率達(dá)到90％以上。反應(yīng)完成后，通過(guò)升高反應(yīng)體系溫度，催化劑可以從反應(yīng)體系中簡(jiǎn)單分離并有效重復(fù)使用6次以上，催化劑活性和產(chǎn)物選擇性沒(méi)有明顯下降。
　　通過(guò)酰胺化反應(yīng)，將L-脯氨酸嫁接到PNIPAAm上的疏水端，制備了“溫控自組裝”L-proline催化劑。在室溫水相條件下，該催化劑可通過(guò)分子間的疏水作用自組裝，形成納米反應(yīng)器，高效地催化環(huán)己酮和4-硝基苯甲醛的水相直接不對(duì)稱(chēng)aldol反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率可達(dá)到99