摆脱稀有金属依赖:三明治型配体让铁(I)在空气中稳定存在,廉价催化剂替代钯铑的梦想向现实迈进
在现代有机合成和制药工业中,钯(Pd)和铑(Rh)等铂族金属催化剂几乎无处不在。过去50年间,这些昂贵且储量有限的贵金属成为偶联反应、氢化反应等核心化学转化的"工业脊梁",但其高价格和资源稀缺性长期困扰着行业的可持续发展。 德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)纳米技术研究所的合成有机金属化学家Oliver Townrow及其团队,在2026年4月发表于Journal of the American Chemical Society(JACS,DOI: 10.1021/jacs.6c01660)的研究中,宣布了一项有望打破这一格局的重要突破:他们成功合成了一种在空气中稳定的铁(I)络合物,并将其用作Kumada偶联反应的预催化剂。 铁(I):强大但野性难驯的催化剂候选 铁是地球上储量最丰富的过渡金属之一,价格远低于钯铑,且环境毒性显著更低。在化学上,+1价态的铁(铁(I))具备催化多种有机金属反应所需的电子结构,理论上是替代铂族......阅读全文
摆脱稀有金属依赖:三明治型配体让铁(I)在空气中稳定存在,廉价催化剂替代钯铑的梦想向现实迈进
在现代有机合成和制药工业中,钯(Pd)和铑(Rh)等铂族金属催化剂几乎无处不在。过去50年间,这些昂贵且储量有限的贵金属成为偶联反应、氢化反应等核心化学转化的"工业脊梁",但其高价格和资源稀缺性长期困扰着行业的可持续发展。 德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)纳米技术研究所的合成有机金属化学家Oliv
上海有机所在不对称催化合成手性膦化合物方面取得进展
手性膦化合物在不对称催化中是一种被广泛使用的配体,在各类反应,如不对称氢化、烯丙基化、偶联等反应过程中取得了极大的成功,膦配体通过与各种过渡金属配位来调控催化剂在反应中的催化活性和立体选择性,自身也可作为催化剂在各种反应中使用。目前,手性膦化合物的合成多是通过使用外消旋膦化合物与
福建物构所过渡金属催化的交叉偶联反应取得系列进展
C-H键官能团化和脱羧交叉偶联在反应机理方面有相似之处。选择性C-H键官能团化作为简洁方便、环境友好的有机反应合成路线,是当前合成化学研究的热点和前沿,在药物、天然产物、有机功能材料的合成和制备方面有重要应用;同时,羧酸普遍存在于自然界,具有容易制备、价格低廉的优点,过渡金属催化
新型配体可促进丰产金属催化羰基偶联反应
近日,华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授陈宜峰课题组在丰产过渡金属镍催化的常压一氧化碳气体参与的羰基化反应研究中取得新进展,实现了非活化二级烷基卤化物的羰基Negishi交叉偶联反应。相关成果在线发表于《美国化学会志》。酮是天然产物、药物和材料中广泛存在的重要官能团
70年空缺终告填补:铜茂金属络合物的合成突破与有机金属化学的新边界
1951年,二茂铁(ferrocene)的发现开启了有机金属化学的新纪元:一个金属离子被夹在两个环戊二烯基环之间的"三明治"结构,不仅美丽优雅,更深刻改变了化学家对化学键和分子结构的理解。此后70余年间,化学家相继合成了几乎所有第一行过渡金属的茂金属络合物——钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍……唯独铜一直
原料药合成偶联反应中钯残留去除
摘要:海普开发的HP214 是一种具有螯合硫脲基团的大孔树脂,专为选择性去除汞、铂族贵金属、金和银而设计。同时还特别适用于从有机工艺流程中回收钯催化剂。#原料药合成偶联反应中钯残留去除 在有机合成中,以过渡金属络合物催化进行高选择性合成的研究一直是一个活跃的领域。用普通合成手段难于实现的反应,有时使
上海有机所手性烯烃配体研究取得新进展
手性双烯配体用于不对称催化反应中 手性烯烃配体是近几年来出现的一类新型手性配体。与传统的杂原子手性配体不同,手性烯烃配体通过烯烃的双键与过渡金属络合,并通过烯烃配体的手性来诱导反应产物的手性。在某些不对称反应中,手性烯烃配体表现出了比传统配体更高的反应活性和选择性
余焓:用中国哲学开创催化剂新体系
世界是物质的,归根到底是能量的,世界的变化就是物质与能量的相互转化,而催化剂是物质与能量之间最有效的转换器。 国内一所普通高校曾提出了具有颠覆性的“无机配体配位/支撑金属催化剂”的原创性新概念,开创了多金属氧化物均相催化的新领域,这种高效、简单、低廉、绿色、环保和可回收利用的催化剂合成和应用方
上海有机所在金属二氟卡宾催化偶联反应方面获进展
中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室张新刚课题组和薛小松课题组合作,首次合成、分离、表征了铜二氟卡宾(CuI=CF2)物种,提出了基于铜(I)二氟卡宾的亲核加成反应机制,开启了铜二氟卡宾的催化模块化合成,可以利用廉价易得的反应组分,如烯醇硅醚、大宗原料烯(炔)丙基溴代物和溴二氟醋酸钾,以
如何“驯服、驾驭”二氟卡宾这匹“野马”?
中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室张新刚课题组和美国加州洛杉矶分校Kendall N. Houk课题组合作,首次通过钯金属完成了二氟卡宾亲核与亲电反应性调控并可调控地用于有机合成中,实现了对二氟卡宾的“驾驭”。通过钯金属的价态调控,使亲核和亲电型钯二氟卡宾([Pd]=CF2)共存于
上海有机所等在金属二氟卡宾化学研究中取得进展
中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室张新刚课题组和美国加州洛杉矶分校的Kendall N. Houk课题组合作,首次通过钯金属完成了二氟卡宾亲核与亲电反应性调控并可调控地用于有机合成中,实现了对二氟卡宾的“驾驭”。通过钯金属的价态调控,使亲核和亲电型钯二氟卡宾([Pd]=CF2)共存于同
科研人员提出无机配体配位/支撑催化剂新概念
上海应用技术大学韩生教授、清华大学魏永革教授以及两校联合课题组余焓博士共同提出了“无机配体配位/支撑金属催化剂”这一全新的概念,独辟蹊径的催化剂制备理念避免了传统催化剂的缺陷,或有望开启催化剂工业制备和应用的“绿色时代”。相关研究成果近日发表于《德国应用化学》。 催化技术因其能够将化合物高效、
新疆理化所钯催化烯烃氢羧基化反应研究取得进展
烯烃氢羧基化反应作为一种功能化碳碳双键的反应,即将烯烃转化成羧酸在有机合成中具有非常重要的作用。钯-膦络合催化剂在烯烃氢羧基化反应中由于其具有较高的催化活性,选择性以及较温和的反应条件而被广泛使用。水溶性膦配体三苯基膦-间-三磺酸钠(TPPTS)能够使钯膦络合物固定在水相中,实现
上海有机所钯催化烯烃的绿色氧化反应研究获进展
过渡金属催化烯烃的选择性氧化一直是有机化学研究中的重要课题,其中烯烃的双官能团化反应是合成相应的烷基化合物最为快捷、有效的方法。近年来,金属钯催化剂在烯烃的氧化双官能化反应方面具有很好的催化效率和选择性并引起了广泛的关注,并发展了一些新型的转化反应。然而,这些反应往往需要当量的强氧化剂,如PhI
兰州化物所在卤代烃的烷氧羰基化研究中取得进展
过渡金属催化的交叉偶联反应是现代有机合成领域构建碳-碳键的有效方法之一,也是构建复杂天然产物和药物分子的核心策略之一,广泛应用于药物化学、材料科学、生物科学等领域。其中,贵金属钯催化的羰基化反应是合成酯类化合物的主要方法。由于羰基镍的高毒性,非贵金属镍催化的CO羰基化反应研究较少,开发新的催化体
福建物构所钯催化两羧酸间脱羧交叉偶联反应研究获进展
钯催化的两种羧酸间脱羧交叉偶联反应 过渡金属催化的有机交叉偶联反应已成为新材料、天然产物和药物的有效化学合成手段,这类反应本质是一个有机亲电试剂与有机亲核试剂之间形成化学键的过程,通常所用的亲核试剂是有机金属试剂,但需要严格无水无氧制备条件,且许多有机金属试剂难
研究开发出一种特殊的可溶性非均相钯纳米颗粒催化剂
酰胺和α,β-不饱和酰胺是天然产物、药物、农用化学品和功能材料中的重要结构单元。在形成酰胺键的众多方法中,烯烃和炔烃的氢氨基甲酰化是制备酰胺和α,β-不饱和酰胺直接和原子经济的方法。迄今为止,配体调控的钯(Pd)催化烯炔烃氢氨基甲酰化可选择性合成马氏或反马氏酰胺和α,β-不饱和酰胺。然而,目前烯
大连化物所发表铑催化碳氢键活化的综述论文
近日,中科院大连化学物理研究所金属合成与分子活化研究组李兴伟研究员及成员应邀在Chem. Soc. Rev.上,以Critical Review形式发表了三价铑(Rh(III))催化的C-H键活化及氧化官能化的综述论文。 金属催化的C-H键活化官能化是构建C-C、C-O、C
福建物构所在金属有机框架催化材料研究中取得系列进展
室温下Pd/MIL-101(Cr)-NH2在水中高效催化氯代芳香烃脱氯反应 面对当前严峻的环境污染与能源短缺问题,探索新的能循环使用的多相催化材料应用于有机物的转化及污染物的降解一直是材料化学与催化化学领域的研究热点之一。虽然均相钯催化剂催化活性高、选择性好,但不易于回收再使用,而负载
研究揭示金属有机电化学反应新进展
合成化学为人类发展所需求的医药、农药、材料等提供了物质基础。绿色化学也已成为未来合成化学的核心理念,其宗旨是从根本和源头上最大限度地减少合成过程对环境的影响。氧化还原反应是基本的化学反应,通常需要使用当量且导致大量副产物的化学氧化剂或还原剂。有机电合成利用电能驱动反应,不需要化学氧化剂或还原剂,
广州生物院在配体催化的芳环交叉偶联反应方面获新进展
联芳基化合物是许多药物必要的组成部分,他们的高效合成是目前有机化学研究的热点之一。近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院蒋晟课题组在配体催化的芳环交叉偶联反应方面取得重要进展,该成果已于近期发表在Organic Letters上。 课题组设计了一系列新配体,并成功实现了该配体
金属纳米催化剂配体策略实现芳烃区域选择性卤化
近日,国家纳米科学中心研究员唐岑团队和复旦大学教授刘智攀团队合作,在纳米金属催化芳烃区域选择性研究领域取得新进展。相关研究已在《德国应用化学》发表。酶的高催化效率及选择性得益于其精巧的结构与精准的动态调控。纳米金属具有超高的催化活性,可通过设计实现复杂组装。长期以来,人们一直期望能够通过配体工程来设
关于二苯乙炔的用途介绍
二苯乙炔是取代茋和偶苯酰的合成前体,可以进行环加成反应。由于对称性和高度的平面性,二苯乙炔是非常好的Lewis酸,在金属有机化学中也是很好的配体。 氧化及还原二苯乙炔可以被钼(VI)和钨(VI)的多氧金属、[二(三氟乙酸)碘代]五氟苯氧化生成安息香酸。铬族络合物、锌-铬、锰酸钡以及其它试剂可使
高指数晶面氧化钴催化剂可替代贵金属
近日,中科院金属所与中科院宁波材料技术与工程所、中国工程物理研究院科研人员合作,利用碳包覆钴磁性纳米胶囊结构中缺陷石墨壳层的束缚作用,合成了富含高指数晶面的氧化钴催化剂,在甲烷催化燃烧反应中体现出可替代贵金属钯、铂的潜力。相关结果在线发表于《自然—通讯》。 研究人员通过原位氧化方法将碳包钴纳米
如何实现N2O分解?南开教授发展新策略
一氧化二氮 (N2O) 是强温室气体,同时也会对臭氧层造成严重破坏,在自然界中N2O还原酶 (N2OR) 能够温和条件下将N2O还原为N2。由于人类生产以及燃烧化石燃料的过程造成了N2O的过度排放,发展N2O催化分解策略成为人们关注的重要研究内容。目前在非均相催化领域中已经报道了多种用于还原N2
杂质污染惹大祸!两个中国课题组主动撤回高分文章
Suzuki-Miyaura 偶联是一种实用且有吸引力的碳-碳键形成反应,因为它具有高效率和广泛的官能团兼容性,但其工业应用受到限制,因为它通常由昂贵的含钯过渡金属配合物催化。 2021年1月18日,合肥工业大学许华建和安徽大学于海珠共同通讯在Nature Catalysis(IF=42)在线
高区域选择性烯烃炔烃氢氨基甲酰化非均相钯颗粒催化剂
酰胺和α,β-不饱和酰胺是天然产物、药物、农用化学品和功能材料中的重要结构单元。在形成酰胺键的众多方法中,烯烃和炔烃的氢氨基甲酰化是制备酰胺和α,β-不饱和酰胺直接和原子经济的方法。迄今为止,配体调控的钯(Pd)催化烯炔烃氢氨基甲酰化可选择性合成马氏或反马氏酰胺和α,β-不饱和酰胺。然而,目前烯炔烃
液态金属催化剂引领化工工艺变革,助力实现“绿色化学”解决方案
液态金属可能是人们期待已久的“绿色化工”的解决方案。科学家们测试的一项新技术,有望取代自20世纪初成为主流的能源密集型化学工程工艺。9日发表在《自然·纳米技术》上的一项创新研究,摆脱了由固体材料制成的旧式能源密集型催化剂。 催化剂是一种在不参与反应的情况下使化学反应更快、更容易发生的物质。固体
催化反应的种类介绍
均相催化催化剂与反应物同处于一均匀物相中的催化作用。有液相和气相均相催化。液态酸碱催化剂,可溶性过渡金属化合物催化剂和碘、一氧化氮等气态分子催化剂的催化属于这一类。均相催化剂的活性中心比较均一,选择性较高,副反应较少,易于用光谱、波谱、同位素示踪等方法来研究催化剂的作用,反应动力学一般不复杂。但均相
上海有机所过渡金属催化芳烃二氟烷基化反应研究获进展
近年来随着医药、农药、材料等领域发展日益增长的需求,向有机分子中直接引入氟原子和含氟基团越来越受到关注,并发展成为国际与化学相关的研究热点之一。其中,芳烃的氟化和三氟甲基化反应在过去的几年中取得了突破性进展, 然而,长期以来芳烃的二氟烷基化却很少受到关注,与之相对应的引氟策略也十分少见。 近期