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西班牙萨拉戈萨大学M. Victoria Jiménez课题组--铑基N-杂环卡宾修饰的石墨烯杂化催化剂用于炔烃的氢化硅烷化
       利用碳纳米材料上的环氧官能团,已将部分还原氧化石墨烯与3-甲基-4-苯基-1,2,3-三唑鎓盐进行了共价改性。通过适当的固体表征技术(特别是XPS)对功能化材料进行表征,可以通过共价C-N键与壁相连的氧化石墨烯上逐步建立三唑鎓片段。羟基-三唑鎓官能化的材料已经用于制备含杂烷氧基或三偶氮亚烷基分子铑(I)配合物的铑杂化材料,这取决于材料中羟基的保护。异质体系的表征,特别是借助XPS和EXAFS光谱学的方法,已经证明了两种铑杂化材料中负载的铑(I)配合物的配位域。针对用于末端和内部炔烃的氢化硅烷化,与均相[RhI(cod)(Triaz)](Triaz = 1,4-4-二苯基-3-甲基-1,2,3-三唑-5-亚烷基)催化剂相比,氧化石墨烯负载的铑-三偶氮亚甲基杂化催化剂表现出出色的活性。另外,这些催化剂对β-(Z)乙烯基硅烷异构体(对于无阻碍的末端底物)或顺式加成物(对于内部底物)显示出良好的选择性。与基于铑(I)-烷氧基的杂化材料相反,甲硅烷基保护的基于铑(I)-三唑基亚烷基的杂化催化剂,可以连续循环重复使用,而不会损失活性,从而保持了选择性。
 
Figure 1. 新型杂化催化剂的示意图、结构和化学组成。
 

Figure 2. Rh(I)配合物的HRTEM图像:a)和b)TRGO-3-Rh,c)和d)TRGO-4-Rh,e)和f)TRGO-O-Rh。 粒度:0.2-0.6 nm(白色圆圈),最大2 nm(绿色圆圈),最大6 nm(黄色圆圈)。
HRTEM images of supported Rh(I) complexes: a) and b) TRGO-3-Rh, c and d) TRGO-4-Rh, e) and f) TRGO-O-Rh. Particle size of: 0.2−0.6 nm (white circles), up to 2 nm (green circles), up to 6 nm (yellow circles).

 
Figure 3. a)对于TRGO-3-Rh,EXAFS信号的最佳拟合(线)和实验(点)FTs曲线(星号为模数,正方形为实部)。b)根据EXAFS分析的TRGO-3-Rh结构。
 

Figure 4. a)TRGO-4-Rh的EXAFS信号的最佳拟合(线)和实验(点)FTs曲线(星号为模数,正方形为实部)。b)根据其EXAFS分析确定TRGO-4-Rh的结构。
 

Figure 5. a)热类固醇含量为50%的[RhI(cod)(Triaz)]的ORTEP视图。b)[RhI(cod)(Triaz)]的EXAFS信号的最佳拟合(线)和实验(点)FTs曲线(星号为模数,正方形为实部)。
 
      相关研究成果于2020年由西班牙萨拉戈萨大学M. Victoria Jiménez课题组,发表在ACS Applied Nano Materials(DOI: 10.1021/acsanm.9b02398)上。原文:Hybrid Catalysts Comprised of Graphene Modified with RhodiumBased N-Heterocyclic Carbenes for Alkyne Hydrosilylation。
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