综述:纳米金属催化剂催化炔烃硼氢化反应

【字体: 时间:2025年08月31日 来源:Molecular Catalysis 4.9

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  这篇综述聚焦纳米金属催化剂在炔烃硼氢化反应中的应用,系统总结了铜(Cu0/CuI/CuII)、金(Au)、钯(Pd)等纳米催化剂的高效性、区域选择性及可回收性,并探讨了其反应机制与可持续发展潜力,为有机硼化合物(如乙烯基硼酸酯)的绿色合成提供了新思路。

  

引言

化学可持续发展亟需高效催化策略,纳米金属催化剂因其高比表面积、多氧化态(如Cu0-CuIII)和可回收性成为研究热点。有机硼化合物(如乙烯基硼酸酯)作为关键合成砌块,广泛应用于医药、材料科学及Suzuki-Miyaura偶联反应。传统均相催化剂存在回收困难、金属残留等问题,而纳米金属异相催化提供了解决方案。

纳米铜催化炔烃硼氢化

铜纳米颗粒(CuNPs)成本低且氧化态多样。Garcia团队最早报道氧化铜纳米颗粒(CuO/MgO)在膦配体辅助下高效催化二硼烷与炔烃反应,生成β-乙烯基硼酸酯(Scheme 1)。后续研究发现,铜纳米簇(Cu0)可无需配体直接活化B-H键,通过表面吸附炔烃形成铜-炔中间体,实现高区域选择性(>99%)。

其他纳米金属催化体系

  • 金催化剂:AuNPs在无碱条件下可催化炔烃与联硼酸频哪醇酯(B2pin2)的氢硼化,通过Auδ+活性位点调控立体选择性。

  • 钯催化剂:Pd/C体系在温和条件下实现炔烃的顺式加成,产物可直接用于Mizoroki-Heck偶联。

结论与展望

纳米金属催化解决了传统催化剂的回收与污染问题,未来需优化载体设计(如多孔碳负载)并探索非贵金属(如铁、钴)体系。该领域发展将推动绿色化学与精准合成的融合。

(注:全文严格依据原文缩略,未添加非原文信息)

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