系统地研究了封装在N掺杂碳纳米管(Co @ NC 900)中的Co纳米颗粒(NPs)作为氢化杂环反应的宝贵Pt基催化剂的潜在替代品。Co @ NC 900可以高效地催化
2-硝基苯胺与
苯甲醛的加氢偶联,从而在室温下一步一步合成2-苯基-1 H-苯并[ d ]
咪唑,收率> 99%。反应后,坚固的Co @ NC 900催化剂可以很容易地通过外部磁场回收,并且可以循环至少六次而活性没有明显下降。动力学实验表明,Co @ NC 900促进氢化是决定速率的步骤,总表观活化能为41±1 kJ mol -1。理论研究进一步表明,Co @ NC 900可以激活H 2和
2-硝基苯胺的硝基。由于Co @ NC 900中存在受限的Co NP,在速率确定步骤中观察到的H 2离解的能垒仅为2.70 eV 。还探索了富地球和非贵族过渡
金属催化剂的潜在工业应用,以实现绿色高效合成
杂环化合物。