[发明专利]不同形貌手性修饰钯纳米材料的原位合成方法

说明书

本发明属于无机材料技术领域，具体为一种不同形貌的手性修饰钯纳米材料的原位合成方法。本发明采用包含胺基、羧基等功能基团的手性修饰剂（如手性氨基酸、手性羧酸或手性金鸡纳碱等）替代传统表面覆盖剂，对钯不同晶面的生长速度进行调控，以抗坏血酸、苯甲醛等作为还原剂还原钯的金属前驱体，原位合成手性修饰的钯纳米材料。通过调节手性修饰剂的种类、还原剂的种类和反应温度可得到不同形貌的手性修饰钯纳米材料，如立方体、花状、多面体、树突、团簇状等。合成的手性修饰钯纳米材料作为手性修饰金属催化剂，在多相不对称催化中具有广阔应用前景。

技术领域

本发明属于无机材料技术领域，具体涉及不同形貌的手性修饰钯纳米材料的合成方法。

背景技术

手性修饰金属催化剂在多相不对称催化中有重要应用（J. Am. Chem. Soc.,2015, 137, 12121; Chem. Soc. Rev., 2015, 44, 7449）。形貌可控的金属纳米晶体具有形状单一、表面原子排列可测等优点，是一种理想的模型催化剂。然而到目前为止，金属纳米晶体的催化性能研究更多集中于电化学测试，在多相催化方面研究有限，在多相不对称催化中更是未见报道，究其原因主要是金属纳米晶体的表面洁净程度不能满足多相不对称催化的要求。众所周知，在金属纳米晶体的合成过程中，为了控制纳米晶体的形貌和表面结构，通常需要引入表面覆盖剂，如聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、油胺（OAm）或油酸（OA）等（Nano Lett. 2013, 13, 2276; ACS Nano, 2010, 4, 1987; Chem.Mater. 2013, 25, 1465; Adv. Mater. 2009, 21, 2288）。由于表面覆盖剂较强的吸附作用，其往往会残余在所制备的金属纳米晶体表面，显著影响催化剂的催化性能（J. Mater.Chem. A, 2015, 3, 2770; ACS Catal., 2012, 2, 1358）。在不对称催化反应中，金属纳米晶体表面残余的覆盖剂给多相不对称催化研究带来许多不利影响。因此，如何能去除表面覆盖剂的影响，开发新的有效的合成方法制备新型高效的手性修饰金属催化剂，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单的不同形貌手性修饰钯纳米材料的原位合成方法。

本发明的是用手性修饰剂如手性氨基酸、手性羧酸、手性金鸡纳碱等替代常用的传统表面覆盖剂如聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）等，原位合成不同形貌的手性修饰钯纳米材料。

本发明提供的不同形貌手性修饰钯纳米材料的原位合成方法，具体步骤如下：

（1）在溶剂中加入手性修饰剂，置于一定温度（25~90 ℃）、常压氮气氛围下，搅拌20-60 min，得混合液；

（2）往混合液中加入金属前驱体、还原剂，搅拌或静置反应20-360 min，钯的金属前驱体被还原剂还原；

（3）将温度降至室温，离心，加入水或乙醇清洗，得到不同形貌的手性修饰钯纳米材料。

本发明中，所述的手性修饰剂可以为手性氨基酸（如脯氨酸）、手性羧酸（如酒石酸）或手性金鸡纳碱（如辛可尼丁）。

本发明中，所述的钯的金属前驱体选自氯化钯、氯钯酸、氯钯酸钠、乙酰丙酮钯等。

本发明中，所述的还原剂选自硼氢化钾、抗坏血酸、甲醛、甲酸等。

本发明中，所述的手性修饰剂与金属前驱体的摩尔比为2~70，还原剂与金属前驱体的摩尔比为1~7。

本发明中，所述的溶剂选自水和有机溶剂（如苯甲醇、乙二醇、N, N-二甲基甲酰胺等）。