[发明专利]基于葡萄糖氮杂环卡宾稳定的手性钯纳米粒子及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于葡萄糖氮杂环卡宾稳定的手性钯纳米粒子及其制备方法，结构如式I所示：本发明是以立体化学丰富、廉价易得的天然手性源D‑葡萄糖作为葡萄糖氮杂环卡宾稳定的手性钯纳米粒子的手性源，用一种简便快捷的路线，通过配体交换的方法高效快速地制备了一种基于葡萄糖氮杂环卡宾稳定的手性钯纳米粒子I，高分辨透射电镜分析显示，基于葡萄糖氮杂环卡宾稳定的手性钯纳米粒子I的尺寸介于1.5‑10.0nm之间，X‑射线粉末衍射分析显示手性葡萄糖氮杂环卡宾稳定的钯纳米粒子具有很高的结晶性。

技术领域

本发明涉及一种基于葡萄糖氮杂环卡宾稳定的手性钯纳米粒子及其制备方法，属于金属纳米材料合成技术领域。

背景技术

氮杂环卡宾(NHCs)是杂环化合物的重要分支，是许多具备生理活性的医药化合物、生物碱的基本骨架，自1991年Arduengo首次分离稳定的NHCs以来[J.Am.Chem.Soc.1991,113,(1),361-363]，人们越来越关注NHCs作为辅助配体，并且已经广泛地应用于包括配体和有机催化在内的各种有机合成反应[J.Am.Chem.Soc.2015,137,(25),7974-7977；Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,(22),6198-6202；J.Am.Chem.Soc.2013,135,(20),7418-7421；Nat.Commun.2016,7,12654；Nat.Chem.2019,11,57-63]。巯基是其表面共价修饰最为常见的配体[J.Am.Chem.Soc.2019,141,(7),2852-2856；Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,(31),8894-8898；Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,(48),12572-12576]，最近，NHCs在替代巯基修饰金属纳米材料领域取得重大突破[Chem.Soc.Rev.2017,46,(8),2057-2075；Nat.Commun.2016,7,12654；Nat.Chem.2017,9,(2),152-156]，很好的引导研究者从巯基向NHCs转移，目前NHCs业已成为修饰金属纳米材料的超级明星配体，大有替代巯基之势[J.Am.Chem.Soc.2013,135,(20),7418-7421；Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,(42),7786-7789；Nature 2014,510,(7506),485-496；Nat.Chem.2014,6,(5),409-414]。

金属纳米颗粒独特的化学、物理性能令人兴奋。比如NHCs的杂环N取代基的电子和空间效应起作用对NHCs稳定的钯纳米粒子催化剂活性和选择性起决定性作用。通常，空间位阻大的取代基会提高催化剂的活性和空间选择性。糖类化合物及其衍生物空间体积庞大，具有多个手性中心，广泛用作手性助剂，手性试剂和不对称催化剂的手性池。糖类化合物及其衍生物不仅给NHCs引入手性而且还可以改善其水溶性，还可以提高其空间位阻。另外糖类化合物及其衍生物是构筑脱氧核糖核酸、核糖核酸、蛋白质和细胞骨架的重要物质基础，在重要的生理和病理过程中起关键作用。但是与研究广泛的手性池氨基酸和萜烯衍生物相比，糖类化合物及其衍生物只受到很少的关注[Coord.Chem.Rev.2017,339,1-16；Chem.Soc.Rev.2013,42,(11),4728-4745；Science 2007,316,(5831),1597-1600]。

发明内容

针对现有研究领域中的空白，本发明的目的是提供一种基于葡萄糖氮杂环卡宾稳定的手性钯纳米粒子及其制备方法。

一种基于葡萄糖氮杂环卡宾稳定的手性钯纳米粒子，其结构如式I所示：

其中，R₁为氢、乙酰基、烷基、苄基或芳基，R₂为烷基、苄基或芳基。

作为优选方案，所述钯纳米粒子的粒径为1.5～10.0nm。

一种如前述的基于葡萄糖氮杂环卡宾稳定的手性钯纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：