批准号：20973057
项目名称：功能化离子液体调控手性Salen金属配合物的设计及在H2O2基环氧化反应中的催化作用
项目类别：面上项目
项目负责人：银董红教授
研究期限：2010-01-01 到 2012-12-31
资助经费：35（万元）
项目简介：本项目设计和制备了一系列可在水相催化反应体系中具有“溶剂控制相转移”和“温度控制相转移”功能的手性salen Mn(III)配合物催化剂，研究了催化剂结构与催化性能之间的构效关系，解决了传统手性salen Mn(III)配合物催化剂在水相反应体系中的传质困难，易失活和难重复使用的问题，解决了H2O2氧化体系中由(Salen) M-O-OH过氧键均裂所产生的“Fenton”自由基导致催化剂被氧化降解的问题，实现了手性salen Mn(III)配合物在水相催化反应中高效催化与简便分离，为环境友好催化新材料制备提供了新方法。 在“溶剂控制相转移”催化剂设计和制备中，首次将两亲型1-(聚乙氧基)-3-亚甲基咪唑盐离子液体或将ABAB嵌段型聚乙氧基链功能化咪唑离子液体引入到手性salen Mn(III)配合物中，考察了其在以NaOCl水溶液为氧化剂的不对称催化非官能化烯烃环氧化反应中的催化性能，催化剂结构中聚乙氧基链使其在水/有机两相反应体系中表现出相转移催化特点，聚乙氧基链可通过氢键作用将水相中的有效氧化物种HOCl转移到有机相中，解决了水/有机两相反应体系中的传质问题，从而提高了催化反应速率。在“温度控制相转移”催化剂的设计和制备中，通过共价键联将具有温控水溶性特点的PNIPAM聚合物链引入手性salen Mn(III)配合物结构中，考察了其在以水为溶剂的仲醇不对称氧化动力学拆分反应和苯乙烯环氧化反应中的催化性能，催化剂结构中的PNIPAM链使该催化剂在水相中表现出“低温均相，高温分相”的特点。设计了以2,4,6-三硝基苯酚负离子为阴离子的手性salen Mn(III)配合物，该类催化剂在以H2O2为氧化剂的苯乙烯环氧化反应中具有优异的催化活性和对映选择性，且可有效抑制手性salen Mn(III)配合物催化剂因降解而失活。采用共价键联法，将亲水型1-(3-胺丙基)-3-甲基咪唑盐离子液体嫁接到手性Schiff碱-钒(IV) 配合物结构中，在以双氧水为氧化剂不对称氧化苯甲硫醚的水/有机两相反应体系中，催化剂结构中亲水型的离子液体单元有利于H2O2从水相转移到有机相，提高了催化反应速率。此外，我们还开展了树状高分子和氧化石墨烯负载手性salen Mn(III)配合物及L-脯氨酸催化剂的设计、制备及其催化作用研究，均取得了令人满意的研究结果。