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Pd(II)配合物原位生成Pd7Se4纳米颗粒催化Suzuki-Miyaura偶联及酚O-芳基化反应的首次报道
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月21日 来源:Inorganic Chemistry Communications 4.4
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本研究针对传统钯催化剂在C???C/C???O偶联反应中活性不足的问题,开发了基于最小二芳基硒醚配体的Pd(II)配合物(1),首次发现其原位生成高活性Pd7Se4纳米颗粒,实现了Suzuki-Miyaura偶联(SMC)和酚O-芳基化的高效催化。该预催化剂在低载量下对溴/氯芳烃底物展现广谱适用性,并通过P-XRD、FE-SEM等技术证实纳米颗粒的催化机制,为绿色合成提供了新策略。
在有机合成领域,过渡金属催化的C???C和C???O键形成反应一直是构建复杂分子的核心工具。尽管钯催化剂在Suzuki-Miyaura偶联(SMC)和酚O-芳ax化反应中表现卓越,但传统体系常面临催化剂稳定性差、底物范围受限等问题。更棘手的是,多数研究聚焦于磷或氮配体系统,而软路易斯碱硒配体的潜力长期被忽视。近期,多恩大学的研究团队在《Inorganic Chemistry Communications》发表突破性成果,首次揭示了最小二芳基硒醚Pd(II)配合物(1)在反应中原位生成Pd7Se4纳米颗粒的独特机制,为高效催化提供了全新范式。
研究采用Na2PdCl4与二苯基硒醚(L1)简易配位合成预催化剂1,通过P-XRD(粉末X射线衍射)、FE-SEM(场发射扫描电镜)和SEM-EDS(能谱分析)表征纳米颗粒结构,结合PPh3中毒实验区分均相/多相催化路径,并开展克级规模验证。
【合成与表征】
配合物1通过室温快速反应获得单晶,其释放的Pd7Se4纳米颗粒经表征证实为立方晶系,粒径分布均匀。SEM-EDS显示Pd/Se原子比接近7:4,与化学式吻合。
【催化性能】
在SMC反应中,纳米颗粒对溴/氯芳烃展现出>90%转化率,包括空间位阻底物。O-芳基化反应同样高效,催化剂载量可低至0.1 mol%。中毒实验表明PPh3完全抑制活性,证实多相催化主导机制。
【循环利用】
纳米颗粒经五次循环后活性仅下降8%,FE-SEM显示其结构稳定性优异,突破了分子催化剂难以回收的瓶颈。
该研究不仅首次报道了Pd7Se4纳米颗粒的催化活性,更通过“预催化剂→纳米颗粒”的动态转化机制,为设计空气稳定、可回收的钯催化体系提供了新思路。Anupma Tyagi等提出的硒配体策略,显著降低了贵金属流失风险,在药物中间体合成和绿色化学领域具有重要应用前景。
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