在各種過渡金屬中，鐵的含量特別豐富。在過去十年里，也不斷地有大量研究報道使用了諸如均相鐵絡(luò)合物、鐵納米顆粒或各種納米團簇進行催化化學反應(yīng)。近期，Leibniz-Institut für Katalyse的Matthias Beller教授和米蘭大學Fabio Ragaini教授即在Chem. Sci.上發(fā)表了一種新型異相鐵催化的環(huán)丙烷化反應(yīng)的實例。
圖片來源：Chem. Sci.
在該研究中，他們使用在碳質(zhì)材料石墨烯存在下原位生成的鐵/菲咯啉配合物，經(jīng)熱解后產(chǎn)生特定的負載型納米鐵氮摻雜石墨烯Fe/Phen@C-800，這將可作為上述卡賓轉(zhuǎn)移反應(yīng)的有效催化劑。
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該反應(yīng)使用烯烴與重氮乙酸乙酯或其他重氮衍生物作為底物，經(jīng)由負載納米鐵氮顆粒摻雜石墨烯Fe/Phen@C-800的催化，可以以高收率和適度的非對映選擇性獲得環(huán)丙烷產(chǎn)物。
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此外，該意見所開發(fā)的方案是可擴展的，并且可以在溫和的條件下使用氧化再活化方案來有效地使失活后的循環(huán)催化劑的活性恢復。
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從該研究的成果也可知，雖然在過去這類非貴金屬催化劑通常用于還原或氧化反應(yīng)。但實際上，它們對于卡賓轉(zhuǎn)移反應(yīng)也是有效的催化劑。此外，催化劑的多相性質(zhì)及其堅固性，也使其成為未來流動化學應(yīng)用的理想選擇。
參考文獻：Iron/N-doped graphene nano-structured catalysts for general cyclopropanation of olefins
Chem. Sci. DOI: 10.1039/d0sc01650k
原文作者：Abhijnan Sarkar, Dario Formenti, Francesco Ferretti, Carsten Kreyenschulte, Stephan Bartling, Kathrin Junge, Matthias Beller* and Fabio Ragaini*
