基于含氟载体外围活化策略的金属酰基中间体高效构建与转化

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    91745104
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    75.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0202.催化化学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Carbonylations of alkenes or alkynes with CO have 100% atomic efficiency, and are used to produce aldehydes, ketones, carboxylic acids and derivatives. However, the catalysts used in there reactions often suffer from several fundamental problems such as catalyst poisoning, activation with acids and limited selectivities etc. One key reason is related with complicated reaction pathways and the lack of understanding of important reaction intermediates, such as metal acyls. This application focuses on the influence of functional sites adjacent by space to the metal acyl intermediates. As observed in our initial study, pyridine group in the ligand and the addition of metal fluorides in CO hydrogenation are helpful for the reactivity and/or selectivity. Based on the idea of combination of homo- and heterogeneous catalysis, we will develop a series of F-contained support-metal (oxide) materials, with the "each site performs its own functions" surface based on "outer-sphere activation" strategy, to realize high efficiency, high selectivity for the carbonylation of alkynes and preparation of C2 oxygen-containing chemicals from syngas. Through systematic study of the mechanism, the relationship between catalytic performance and parameters such as surface status, crystal size, electronic state and stability etc will be clarified.
以CO作为原料的烯烃、炔烃羰化反应具有100%的原子经济性,反应产物随亲核试剂不同可以是醛、酮、(不饱和)酸及其衍生物类重要化学品。但催化剂往往存在需要酸性助剂活化、易失活、区域选择性控制能力有限等问题。一个重要原因是羰化反应本身有多条反应途径,对反应的中间体尤其是金属酰基类中间体生成和转化缺乏系统性地认识。本项目关注空间邻近的功能位点对羰化反应中酰基活性位的构建与转化的影响,基于均多相融合的思路和本项目前期工作取得的正向结果,拟开发一系列含氟载体-金属(氧化物)复合材料,构建“各司其职”的表面功能位点结构,达到表面金属酰基选择性生成和快速转化,从而实现高效、高选择性的烯烃、炔烃羰化制备酯、酰胺、醛等化学品。通过系统研究机理,获得活性位的暴露晶面、电子状态以及稳定性调控等方面的规律认识,并为非贵金属催化和以CO2为羰源的羰化新体系的建立贡献力量。

结项摘要

氟作为已知元素中非金属性最强的元素,能够和金属或非金属形成强配位键。本项目拟研究氟盐在碳一分子催化转化中的作用,并通过对双组分金属进行氟化,制备得到了双金属含氟材料。与常用载体(如Al2O3、SiO2等)相比,双金属含氟材料表面同时具有多金属和氧、多金属和氟的成键和空穴,这使双金属含氟材料能表现出更加丰富的表面性质。本项目围绕CO2的新型转化、炔烃羰基化等反应,开展了氟盐促进效应研究。研究发现,氟盐的添加对于反应的效率和选择性均有较大影响。在首创的CO2为碳源的催化氰基化反应中,KF的添加可以大幅提升目标反应的产率,推测氟离子对于稳定关键的Ni(I)物种有重要作用。通过使用四氟化锆为助催化剂,实现了目前已知报道的最高效率的羰基铁催化的炔烃的羰化酰胺化反应,推测四氟化锆的作用是活化十二羰基三铁更高效地解离为活性的单核羰基铁物种。同时,发现双金属含氟材料可以作为多相催化剂活化硅氢键,用于实现CO2的还原官能团化。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Mn-Catalyzed Selective Double and Mono-N-Formylation and N-Methylation of Amines by using CO2
Mn 催化 CO2 选择性双-N-甲酰化和单-N-甲酰化以及胺的 N-甲基化
  • DOI:
    10.1002/cssc.201900152
  • 发表时间:
    2019-07-05
  • 期刊:
    CHEMSUSCHEM
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Huang, Zijun;Jiang, Xiaolin;Li, Yuehui
  • 通讯作者:
    Li, Yuehui
Towards Hydrogen Storage through an Efficient Ruthenium-Catalyzed Dehydrogenation of Formic Acid
通过高效钌催化甲酸脱氢实现储氢
  • DOI:
    10.1002/cssc.201800408
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Chemsuschem
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Xin Zhuo;Zhang Jiahui;Sordakis Katerina;Beller Matthias;Du Chen-Xia;Laurenczy Gabor;Li Yuehui
  • 通讯作者:
    Li Yuehui
Organocatalytic Formal (3+2) Cycloaddition toward Chiral Pyrrolo[1,2-a]indoles via Dynamic Kinetic Resolution of Allene Intermediates
通过丙二烯中间体的动态动力学拆分,有机催化缩甲醛 (3 2) 环加成反应形成手性吡咯并[1,2-a]吲哚
  • DOI:
    10.1021/acs.orglett.0c01812
  • 发表时间:
    2020-07-17
  • 期刊:
    ORGANIC LETTERS
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Bai, Jian-Fei;Zhao, Lulu;Li, Yuehui
  • 通讯作者:
    Li, Yuehui
Tetracoordinate borates as catalysts for reductive formylation of amines with carbon dioxide
四配位硼酸盐作为胺与二氧化碳还原甲酰化的催化剂
  • DOI:
    10.1039/d0gc01741h
  • 发表时间:
    2020-08-21
  • 期刊:
    GREEN CHEMISTRY
  • 影响因子:
    9.8
  • 作者:
    Jiang, Xiaolin;Huang, Zijun;Li, Yuehui
  • 通讯作者:
    Li, Yuehui
区域选择性羰基化反应研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    分子催化
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄子俊;武善选;李跃辉
  • 通讯作者:
    李跃辉

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其他文献

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  • 发表时间:
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    --
  • 发表时间:
    --
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李跃辉
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    --
  • 发表时间:
    2014
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  • 作者:
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李官成

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李跃辉的其他基金

四配位硼阴离子调控负氢物种反应性用于高选择性氢羰化催化体系构筑
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
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    63 万元
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经由羧酸金属中间体的C-C成键催化反应研究
  • 批准号:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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