利用碳納米材料上的環(huán)氧官能團(tuán),已將部分還原氧化石墨烯與3-甲基-4-苯基-1,2,3-三唑鎓鹽進(jìn)行了共價改性。通過適當(dāng)?shù)墓腆w表征技術(shù)(特別是XPS)對功能化材料進(jìn)行表征,可以通過共價C-N鍵與壁相連的氧化石墨烯上逐步建立三唑鎓片段。羥基-三唑鎓官能化的材料已經(jīng)用于制備含雜烷氧基或三偶氮亞烷基分子銠(I)配合物的銠雜化材料,這取決于材料中羥基的保護(hù)。異質(zhì)體系的表征,特別是借助XPS和EXAFS光譜學(xué)的方法,已經(jīng)證明了兩種銠雜化材料中負(fù)載的銠(I)配合物的配位域。針對用于末端和內(nèi)部炔烴的氫化硅烷化,與均相[RhI(cod)(Triaz)](Triaz = 1,4-4-二苯基-3-甲基-1,2,3-三唑-5-亞烷基)催化劑相比,氧化石墨烯負(fù)載的銠-三偶氮亞甲基雜化催化劑表現(xiàn)出出色的活性。另外,這些催化劑對β-(Z)乙烯基硅烷異構(gòu)體(對于無阻礙的末端底物)或順式加成物(對于內(nèi)部底物)顯示出良好的選擇性。與基于銠(I)-烷氧基的雜化材料相反,甲硅烷基保護(hù)的基于銠(I)-三唑基亞烷基的雜化催化劑,可以連續(xù)循環(huán)重復(fù)使用,而不會損失活性,從而保持了選擇性。
Figure 1. 新型雜化催化劑的示意圖、結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。
Figure 2. Rh(I)配合物的HRTEM圖像: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(白色圓圈),最大2 nm(綠色圓圈),最大6 nm(黃色圓圈)。
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)對于TRGO-3-Rh,EXAFS信號的最佳擬合(線)和實驗(點)FTs曲線(星號為模數(shù),正方形為實部)。b)根據(jù)EXAFS分析的TRGO-3-Rh結(jié)構(gòu)。
Figure 4. a)TRGO-4-Rh的EXAFS信號的最佳擬合(線)和實驗(點)FTs曲線(星號為模數(shù),正方形為實部)。b)根據(jù)其EXAFS分析確定TRGO-4-Rh的結(jié)構(gòu)。
Figure 5. a)熱類固醇含量為50%的[RhI(cod)(Triaz)]的ORTEP視圖。b)[RhI(cod)(Triaz)]的EXAFS信號的最佳擬合(線)和實驗(點)FTs曲線(星號為模數(shù),正方形為實部)。
相關(guān)研究成果于2020年由西班牙薩拉戈薩大學(xué)M. Victoria Jiménez課題組,發(fā)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。