有机化学 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (11): 3843-3852.DOI: 10.6023/cjoc202205008 上一篇 下一篇
研究论文
应安国a, 白林盛a, 侯海亮b, 许松林b, 鲁小彤a, 王丽敏a,*()
收稿日期:
2022-05-05
修回日期:
2022-06-10
发布日期:
2022-07-05
通讯作者:
王丽敏
基金资助:
Anguo Yinga, Linsheng Baia, Hailiang Houb, Songlin Xub, Xiaotong Lua, Limin Wanga()
Received:
2022-05-05
Revised:
2022-06-10
Published:
2022-07-05
Contact:
Limin Wang
Supported by:
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利用化学共沉淀法制备了超顺磁性Fe3O4纳米颗粒, 然后在碱性环境中水解正硅酸四乙酯得到二氧化硅包覆的核壳结构(MNPs), 进一步负载AlCl3得到非均相催化剂AlCl3@MNPs. 采用X射线电子能谱、X射线衍射、透射电镜、扫描电镜及磁滞回线测试等手段对AlCl3@MNPs的物化性能和结构进行表征, 表明氯化铝通过与载体表面弱配位键的形成成功负载到磁性纳米粒上. 将得到的超顺磁性纳米粒负载的氯化铝(AlCl3@MNPs)应用到硫杂Michael加成串联反应中. 研究发现, 该催化剂能有效促进胺、二硫化碳和α,β-不饱和羰基化合物加成反应, 产品收率为59%~99%. 催化剂具备的超顺磁性纳米颗粒的大表面积、反应时的良好分散性和AlCl3与载体表面羟基的配位作用保证了其高催化活性. 另外, 由于AlCl3@MNPs的超顺磁性, 在外加磁场存在条件下可以简便回收, 并重复使用10次, 其催化效果未见大幅下降, 明显优于未负载AlCl3母体, 这显示了其良好的工业化应用前景.
应安国, 白林盛, 侯海亮, 许松林, 鲁小彤, 王丽敏. AlCl3@MNPs催化硫杂Michael加成串联反应研究[J]. 有机化学, 2022, 42(11): 3843-3852.
Anguo Ying, Linsheng Bai, Hailiang Hou, Songlin Xu, Xiaotong Lu, Limin Wang. Research on Thia-Michael Addition Tandem Reactions Catalyzed by AlCl3@MNPs[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2022, 42(11): 3843-3852.
Entry | Catalyst (g) | Solvent | Time/h | Yieldb/% |
---|---|---|---|---|
1 | AlCl3@MNPs (0.20) | Ethanol | 5 | 97 |
2 | AlCl3 (0.04) | Ethanol | 5 | 95 |
3 | FeCl3 (0.04) | Ethanol | 5 | 53 |
4 | ZnCl2 (0.04) | Ethanol | 5 | 38 |
3 | MNPs (0.16) | Ethanol | 10 | Trace |
4 | — | Ethanol | 14 | Trace |
5 | AlCl3@MNPs (0.20) | Methanol | 5 | 93 |
6 | AlCl3@MNPs (0.2) | CH2Cl2 | 6 | 82 |
7 | AlCl3@MNPs (0.2) | Toluene | 6 | 84 |
8 | AlCl3@MNPs (0.01) | Ethanol | 8 | 30 |
9 | AlCl3@MNPs (0.05) | Ethanol | 6 | 58 |
10 | AlCl3@MNPs (0.10) | Ethanol | 5 | 76 |
11 | AlCl3@MNPs (0.25) | Ethanol | 5 | 96 |
Entry | Catalyst (g) | Solvent | Time/h | Yieldb/% |
---|---|---|---|---|
1 | AlCl3@MNPs (0.20) | Ethanol | 5 | 97 |
2 | AlCl3 (0.04) | Ethanol | 5 | 95 |
3 | FeCl3 (0.04) | Ethanol | 5 | 53 |
4 | ZnCl2 (0.04) | Ethanol | 5 | 38 |
3 | MNPs (0.16) | Ethanol | 10 | Trace |
4 | — | Ethanol | 14 | Trace |
5 | AlCl3@MNPs (0.20) | Methanol | 5 | 93 |
6 | AlCl3@MNPs (0.2) | CH2Cl2 | 6 | 82 |
7 | AlCl3@MNPs (0.2) | Toluene | 6 | 84 |
8 | AlCl3@MNPs (0.01) | Ethanol | 8 | 30 |
9 | AlCl3@MNPs (0.05) | Ethanol | 6 | 58 |
10 | AlCl3@MNPs (0.10) | Ethanol | 5 | 76 |
11 | AlCl3@MNPs (0.25) | Ethanol | 5 | 96 |
Entry | R1 | R2 | Time/h | 8 | Yieldb/% |
---|---|---|---|---|---|
1 | 4-Me-piperidyl | NH2 | 5 | 8a | 97 |
2 | 4-Me-piperidyl | N(CH3)2 | 6 | 8b | 90 |
3 | 4-Me-piperidyl | NHCH(CH3)2 | 6 | 8c | 92 |
4 | 4-Me-piperidyl | Morpholinyl | 6 | 8d | 93 |
5 | 4-Me-piperidyl | NHCH2OH | 6 | 8e | 95 |
6 | 4-Me-piperidyl | NHC(CH3)3 | 7 | 8f | 68 |
7 | 4-Me-piperidyl | NHC(CH3)2- CH2COCH3 | 8 | 8g | 59 |
8 | 4-Me-piperidyl | OCH3 | 5 | 8h | 99 |
9 | Piperidyl | NH2 | 5 | 8i | 86 |
10 | Piperidyl | NHCH2OH | 6 | 8j | 90 |
11 | Piperidyl | Morpholinyl | 6 | 8k | 86 |
12 | Piperidyl | NHCH(CH3)2 | 6 | 8l | 87 |
13 | Piperidyl | N(CH3)2 | 5 | 8m | 87 |
14 | Morpholinyl | Morpholinyl | 6 | 8n | 80 |
15 | Morpholinyl | N(CH3)2 | 6 | 8o | 90 |
16 | Morpholinyl | OCH3 | 5 | 8p | 86 |
17 | Pyrrolidyl | NHCH(CH3)2 | 6 | 8q | 95 |
18 | Pyrrolidyl | NHCH2OH | 6 | 8r | 95 |
19 | Pyrrolidyl | Morpholinyl | 6 | 8s | 85 |
20 | Pyrrolidyl | N(CH3)2 | 6 | 8t | 84 |
Entry | R1 | R2 | Time/h | 8 | Yieldb/% |
---|---|---|---|---|---|
1 | 4-Me-piperidyl | NH2 | 5 | 8a | 97 |
2 | 4-Me-piperidyl | N(CH3)2 | 6 | 8b | 90 |
3 | 4-Me-piperidyl | NHCH(CH3)2 | 6 | 8c | 92 |
4 | 4-Me-piperidyl | Morpholinyl | 6 | 8d | 93 |
5 | 4-Me-piperidyl | NHCH2OH | 6 | 8e | 95 |
6 | 4-Me-piperidyl | NHC(CH3)3 | 7 | 8f | 68 |
7 | 4-Me-piperidyl | NHC(CH3)2- CH2COCH3 | 8 | 8g | 59 |
8 | 4-Me-piperidyl | OCH3 | 5 | 8h | 99 |
9 | Piperidyl | NH2 | 5 | 8i | 86 |
10 | Piperidyl | NHCH2OH | 6 | 8j | 90 |
11 | Piperidyl | Morpholinyl | 6 | 8k | 86 |
12 | Piperidyl | NHCH(CH3)2 | 6 | 8l | 87 |
13 | Piperidyl | N(CH3)2 | 5 | 8m | 87 |
14 | Morpholinyl | Morpholinyl | 6 | 8n | 80 |
15 | Morpholinyl | N(CH3)2 | 6 | 8o | 90 |
16 | Morpholinyl | OCH3 | 5 | 8p | 86 |
17 | Pyrrolidyl | NHCH(CH3)2 | 6 | 8q | 95 |
18 | Pyrrolidyl | NHCH2OH | 6 | 8r | 95 |
19 | Pyrrolidyl | Morpholinyl | 6 | 8s | 85 |
20 | Pyrrolidyl | N(CH3)2 | 6 | 8t | 84 |
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