河北科技大學理學院研究團隊兩項成果取得新進展

近日，河北科技大學理學院王德松教授研究團隊在構建負載型銀納米催化劑方面取得新進展，相關成果發表在催化領域頂級期刊Applied Catalysis B: Environmental (2021, 283, 119592, IF="16.68)。論文第一作者為理學院化學系2017級碩士生薑帥，通訊作者為王德松、段彥棟、張丙凱（廣東工業大學）。

多孔材料負載型金屬催化劑是一類重要的催化劑。納米銀是貴金屬材料中相對廉價且化學性質穩定的材料，是物理化學、材料等科學領域研究的熱點。由納米銀的尺寸問題導致的團聚仍是影響其催化性能的主要因素。如何製備分散性能好的納米銀催化劑，開發新的納米銀製備方法以及選擇優良的載體是發揮其性能的關鍵因素。

針對以上問題，團隊利用磺化反應在商品聚苯乙烯系大孔樹脂上引入磺酸基團，然後通過與AgNO3的離子交換，在大孔樹脂上引入均勻分布的Ag+。之後創新性地擺脫慣用的在溶液中進行化學還原的方法，利用香草醛蒸汽對Ag+原位還原，在氣/固界面處生成納米銀顆粒。在對納米銀顆粒的微觀表徵中發現，原位生成的納米銀顆粒不僅粒徑尺寸均一，能夠均勻的分布在大孔樹脂的孔道中，並且表現出有益於催化反應進行的原子級臺階結構。以對硝基苯酚(4-NP)轉化為對氨基苯酚(4-AP)作為模型反應考察該複合材料的催化性能，發現該材料表現出優異的催化性能，與以往報導的同類催化劑相比有數量級的提升。

本研究展示了一種新穎的並且可控的合成策略來製備大孔樹脂基銀納米複合材料。可以將論文所述的製備大孔樹脂負載Ag納米顆粒的新策略進一步推廣，以製備其他種類的負載型金屬納米複合材料。該研究得到了國家自然科學基金和河北省自然科學基金等項目的支持。

在烯烴硼氫化反應領域取得重要進展

近日，我校教師在烯烴硼氫化領域研究中取得重要進展，相關成果以我校為第一和通訊單位發表在化學領域頂級期刊ACS Catalysis ( ACS Catal. 2020, 10 , 11963-11970, 影響因子：12.35），理學院蘇偉副教授為論文第一作者，藥用分子化學重點實驗室劉守信教授和蘇偉共同為通訊作者。

烯烴的硼氫化反應作為醫藥、化工、材料等領域中應用最為廣泛的有機合成反應之一，創造了巨大的社會經濟價值。其中，區域選擇性作為影響產物結構的關鍵因素，如何對其進行調控始終是烯烴硼氫化反應研究的核心問題。當前，儘管在區域選擇性的調控上取得了長足進展，但烯烴底物的特殊化以及昂貴且合成複雜的配體的使用仍然不可避免，從而限制了其普適性和實用性。

針對這一問題，我校科研創新團隊研發了一種無配體參與的區域選擇性可控的鐵催化烯烴硼氫化反應體系。在該反應體系中，通過溶劑和鹼的調節即可有效地調控反應的區域選擇性(選擇性高達99:1和1:99)，突破了通過配體調節區域選擇性的傳統模式。此外，新研發的鐵催化硼氫化反應體系具有廣泛的適用範圍，對不同結構的烯烴和官能團均有優良的兼容性。為了深入理解區域選擇性的調節機制，該團隊設計實施了氘代反應、中間體排查、對照實驗和自由基開環反應等一系列機理實驗。通過結果分析，發現反應在不同溶劑中生成的不同配位形式的鐵中間體是決定反應區域選擇性的關鍵原因。

本研究為合成烷基硼化合物提供了一種高效實用的合成策略，在藥物研發和精細化工領域具有較大的應用潛力，此外，該工作也為有機反應中的區域選擇性調控提供了一種新的思路。該成果一經發表即受到業界廣泛關注，並受邀在X-MOL、CBG諮詢等科研媒體上撰寫發表通訊稿。該研究得到了國家自然科學基金、河北省高端人才項目和河北省自然科學基金等經費的支持。