[發明專利]有序介孔碳材料負載鉑催化劑在α-酮酸酯不對稱催化氫化反應中的應用

無效

• 申請號: 201010606282.1
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102093218A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 李曉紅;李博;李凱翔;吳鵬
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C07C69/68
• 分類號: C07C69/68;C07C67/30;C07C69/732;C07B53/00;B01J23/42
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

技術領域

本發明涉及化學催化材料應用領域，具體地涉及一種有序介孔碳材料負載鉑催化劑在α-酮酸酯不對稱催化氫化反應中的應用。

背景技術

潛手性羰基化合物的不對稱氫化反應可以生成手性醇類化合物，其在醫藥、農藥、香料、食品添加劑等精細化學品的合成中具有廣泛的應用。一般的化學合成方法合成得到的是外消旋體，還需要經過繁瑣的化學拆分。而用多相不對稱催化來實現手性催化合成是近年來催化與有機合成領域發展的一個新的重要方向，它具有手性增值、高光學選擇性、經濟性和易于工業化等諸多優點。

金雞納生物堿手性修飾的鉑催化劑在α-酮酸酯的不對稱氫化反應中表現出優異的催化性能，這一反應體系也是多相不對稱催化領域的里程碑之一(Accounts?of?Chemical?Research?37(2004)909；Current?Organic?Chemistry?10(2006)1553；Chemical?Reviews?107(2007)4863)。近20年來，用于α-位官能化潛手性羰基化合物(以底物模型丙酮酸乙酯為代表)不對稱氫化反應中的負載型鉑催化劑的載體從傳統的Al₂O₃、SiO₂、TiO₂等無機載體，擴展到了MCM-41、HNaY、FDU-14等有機高分子聚合物材料(Ultrasonics?Sonochemistry?7(2000)151；AppliedCatalysis?A?191(2000)193；Catalysis?Letters?129(2009)194；Journal?of?Catalysis?239(2006)154；Catalysis?Today?60(2000)167；Catalysis?Letters?122(2008)325)。迄今為止，催化性能最好的還是金雞納生物堿(如辛可尼定)修飾的擔載量為5％的Pt/Al₂O₃催化劑，丙酮酸乙酯的不對稱氫化反應在乙酸溶劑中可以取得97％e.e.的光學選擇性。但是由于Al₂O₃材料在乙酸溶劑中表面容易發生溶膠化，導致Pt/Al₂O₃催化劑在乙酸溶劑中的穩定性受到限制。

近年來，有關碳材料(活性炭、炭黑或碳納米管等)負載鉑催化劑的研究工作也時有報道，但都取得了相對較低的光學選擇性。2002年，Fraga等人研究發現活性炭負載的鉑催化劑其催化活性在很大程度上取決于材料被活化以后表面殘余氧物種的濃度大小，其在丙酮酸甲酯的不對稱氫化反應中取得了35％e.e.的光學選擇性(Journal?of?Molecular?Catalysis?A?179(2002)243)。2007年，Xing等人將鉑粒子負載到單臂碳納米管(SWNTs)中制備得到了擔載量為20％的Pt/SWNTs催化劑，并將其應用到丙酮酸乙酯的不對稱氫化反應中，取得了50％e.e.的光學選擇性(Journal?of?Molecular?Catalysis?A276(2007)191)。此外，Perosa等人將商品化的Pt/C催化劑分別應用到苯乙酮或丙酮酸乙酯的不對稱加氫反應中，得到的光學選擇性分別為20％e.e.或14％e.e.(Journal?of?Molecular?Catalysis?A?180(2002)169)。