日前，中科院大連化學(xué)物理研究所李燦院士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)將手性修飾的Pt納米催化劑粒子裝入碳納米管內(nèi)，發(fā)現(xiàn)碳納米管顯著加速手性催化的現(xiàn)象。在這項(xiàng)工作中，采用手性修飾劑cinchonidine (CD)修飾限閾在碳納米管管腔中的Pt納米粒子，發(fā)現(xiàn)該催化體系在 -ketoesters 的手性氫化反應(yīng)的活性TOF（turnover frequency）高達(dá)1.2 105 h-1，手性選擇性達(dá)到96%ee，碳納米管管腔中Pt納米粒子的催化活性和手性選擇性顯著高于碳納米管管腔外Pt納米粒子的催化性能（TOF：1.5 104 h-1，75%ee），也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前報(bào)道的最好的Pt/Al3O2催化劑的性能（TOF：1.0 104 h-1，90%ee）。初步研究發(fā)現(xiàn)碳納米管管腔對(duì)手性修飾劑CD及底物顯示極強(qiáng)的富集作用，這可能是碳納米管內(nèi)手性催化反應(yīng)活性和手性選擇性大幅提升的主要原因之一。發(fā)現(xiàn)碳納米管內(nèi)的手性催化加速現(xiàn)象為發(fā)展高效多相手性催化合成提供了一種新的策略，也啟發(fā)人們對(duì)多相手性催化機(jī)理的認(rèn)識(shí)。
這項(xiàng)研究工作最近發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.201006870，Zhijian Chen, Zaihong Guan, Mingrun Li, Qihua Yang, Can Li )上，引起學(xué)術(shù)界關(guān)注：Chemical & Engineering News在其Science and Technology 欄目中進(jìn)行了Highlight報(bào)道；著名的手性催化學(xué)者、加拿大Laval 大學(xué)的McBreen教授認(rèn)為 "This is a substantial step forward in optimizing the application of cinchona modifiers in asymmetric hydrogenation reactions on supported platinum catalysts. It is a lovely blend of concepts from advanced materials, heterogeneous catalysis, and asymmetric synthesis"；同時(shí)，英國皇家化學(xué)會(huì)的Chemistry Word雜志(http://pubs.acs.org/cen/news/89/i11/8911news2.html) 也對(duì)這一工作給予了報(bào)道(http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/March/08031101.asp).。
碳納米管管腔內(nèi)的Pt納米粒子的催化活性和手性選擇性顯著高于碳納米管管腔外Pt納米粒子的催化性能
手性催化（也稱不對(duì)稱催化）是當(dāng)今化學(xué)領(lǐng)域的前沿研究方向，是合成手性藥物中間體的重要技術(shù)，近年來手性藥物工業(yè)的迅速發(fā)展使手性化合物的合成更加受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。大連化物所李燦院士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，在國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體基金項(xiàng)目和國家科技部“973”項(xiàng)目資助下，近十年來一直致力于可用于大規(guī)模工業(yè)化合成手性化合物的多相手性催化的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，先后在負(fù)載納米粒子手性催化劑、乳液催化劑和納米反應(yīng)器中組裝的手性催化劑等方面取得進(jìn)展，特別是近年來發(fā)現(xiàn)了納米孔道的空間限閾效應(yīng)和納米反應(yīng)器中的手性催化劑雙中心合作活化加速反應(yīng)效應(yīng)，促進(jìn)了多相手性催化的發(fā)展，受到學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。
