非均相镍纳米颗粒催化无配体羟基化：水相中芳基卤化物绿色转化及DFT机理探索

《Journal of Molecular Structure》：Heterogeneous Nickel Nanoparticles Catalysed Ligand-Free Hydroxylation of Aryl halides in Aqueous Medium and DFT Investigation

本文报道了一种Al2O3负载镍纳米颗粒（Ni@Al2O3）催化的芳基卤化物无配体羟基化新方法。该体系以水为溶剂、KOH为碱，可实现碘/溴/氯化物高效转化（产率80%-91%），且催化剂可循环5次。通过XRD、XPS、TEM/SEM等表征确认Ni0活性中心，并结合DFT理论计算阐明反应机理，为绿色合成酚类化合物提供了经济高效的异相催化策略。

　　

亮点

材料与仪器

所有反应物和试剂购自Sigma Aldrich、AVRA Chemicals、SRL、Spectrochem和Alfa-Aesar，无需进一步纯化即可使用。¹H和¹³C NMR谱图使用Bruker-300谱仪（300 MHz）和JEOL谱仪（400 MHz）在CDCl₃和DMSO-d₆溶液中记录，并以TMS作为内参。傅里叶变换红外（FTIR）光谱通过岛津FTIR-8400S完成。样品的粉末X射线衍射数据通过...（此处省略仪器详情）

结果与讨论

我们探索了Ni@Al₂O₃在水相中KOH存在下对芳基卤化物（氯化物、溴化物和碘化物）羟基化反应的催化效率。为获得最佳反应条件，我们进行了多项对照实验。初步筛选以4-碘甲苯1a（1 mmol）为模型底物，在不同溶剂、温度、催化剂用量和反应时间下测试了多种碱的效果...（此处省略具体数据描述）

结论

本工作报道了镍纳米颗粒催化的芳基卤化物（包括碘化物、溴化物和氯化物）羟基化反应，使用廉价可回收的Al₂O₃负载镍纳米颗粒作为异相催化剂，在水相中以KOH为碱，成功转化为相应酚类化合物。值得注意的是，反应无需任何配体或惰性环境保护。多种带有不同官能团的芳基碘化物、溴化物和氯化物均能兼容该体系...（此处省略后续说明）