Mechanistic Studies of the Reduction of Nitroarenes by NaBH<sub>4</sub> or Hydrosilanes Catalyzed by Supported Gold Nanoparticles
作者:Stella Fountoulaki、Vassiliki Daikopoulou、Petros L. Gkizis、Ioannis Tamiolakis、Gerasimos S. Armatas、Ioannis N. Lykakis
DOI:10.1021/cs500379u
日期:2014.10.3
Herein, we show that mesoporous titania-supported gold nanoparticle assemblies (Au/MTA) catalyze the activation of NaBH4 and 1,1,3,3-tetramethyl disiloxane (TMDS) compounds, which act as transfer hydrogenation agents for the reduction of nitroarenes to the corresponding anilines in moderate to high yields. On the other hand, nitroalkanes are reduced to the corresponding diazo and hydrazo compounds
本文中,我们显示了介孔二氧化钛负载的金纳米粒子组件(Au / MTA)催化NaBH 4的活化和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(TMDS)化合物,可作为转移氢化剂,以中等至高收率将硝基芳烃还原为相应的苯胺。另一方面,在研究条件下,硝基烷还原为相应的重氮和di化合物。在此发现的大量测得的初级动力学同位素效应表明,在速率确定步骤中会发生B–H键断裂,并形成[A–H]活性杂化体,这些杂化体负责将硝基芳烃还原为相应的胺。一系列对-X取代的硝基芳烃的正式Hammett型动力学分析为这一假设提供了支持。与具有吸电子基团的相应化合物相比,被吸电子基团取代的硝基化合物的还原速度更快。水的存在增强了Au / MTA在非质子传递溶剂中的催化活性。核磁共振研究支持形成相应的羟胺作为唯一的中间产物。基于高的化学选择性和快速清洁的反应过程,这些催化体系即Au / MTA-NaBH图4和Au / MTA-TMDS显示了在工业水平上有效合成芳族胺的前景。