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钙催化元素-氢键的反应

Science China Press

钙元素是地球上含量最多的元素之一,易于大量获得,并且价格低廉。与过渡金属元素相比,钙元素具有很好的生物兼容性,对环境友好。因此,利用钙化合物的反应,有大规模生产应用前景。最近10年以来,对有机钙催化的研究方兴未艾。除了带有强吸电子基团的阴离子的钙盐能被用作路易斯酸催化剂之外,很多钙络合物最近也被设计、制备出来,并被发现在反应中,有着与过渡金属催化剂类似的催化性能。而与传统无机碱,如氢氧化钠、氢氧化钾相比,氢氧化钙在一些反应中,有着独特的催化效果。这些发现引起了广泛的学术兴趣,将会吸引化学家们的持续关注。得益于钙元素的丰富来源、无毒性以及生物兼容性,有机钙催化反应从工业角度看来同样有着巨大的实用价值。 另一方面,元素-氢键(包括氧-氢键、硫-氢键、氮-氢键、磷-氢键、碳-氢键、硅氢键、硼-氢键、氢-氢键等)的氢官能化反应,是重要的有机合成反应。利用该反应,可以精准高效地实现有机化合物的官能化,而不产生废弃物。因此,在环保呼声日益高涨的今天,元素-氢键的氢官能化反应,是改进传统合成工艺,降低化工生产对环境的危害的一个有效工具。传统的元素-氢键反应大多使用过渡金属催化剂,如钯、铑、钌、铜、镍等。这些催化剂价格昂贵,并且具有一定的毒性,对环境不友好。因此,开发更加廉价、环境友好的催化剂催化氢官能化反应,有着很好的实际应用价值。 最近,人们对有机钙催化元素-氢键的氢官能化反应进行了广泛的研究,已有一系列论文报导了有机钙催化元素-氢键的氢官能化反应。Science Bulletin最近发表的一篇综述以元素氢键的种类进行分类,概括了钙催化的元素-氢键反应的最新进展,以期为学术与工业领域对此感兴趣的读者有所帮助。 该项研究得到了国家自然科学基金(NSFC) 和江苏省高校优势学科等项目资助。

更多详情请阅原文: Lei Yu, Rongrong Qian, Xin Deng, Fang Wang, Qing Xu. Calcium-catalyzed reactions of element-H bonds. Science Bulletin, 2018, 63(15): 1010-1016 https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2095927318302731

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