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纳米催化的进步及其在纳米催化中的应用使得纳米科学与催化科学相互渗透交叉,并成为十分重要的研究领域,尤其是纳米催化剂在非均相催化中的应用。钯纳米粒子因其优异的催化性能,在工业催化研究中受到广泛关注。制备出结构均一和形貌特定的纳米粒子是研究和应用纳米微粒的前提。Pd纳米粒子作为Suzuki-Miyaura反应有效的催化剂,近年来,高催化效率、易回收的Pd催化剂已经研究者们研发出来,但成本较高。通常,Pd纳米粒子的制备需要保护剂稳定。大多数情况下,Pd纳米粒子作为催化剂催化有机反应都是在有机溶剂中进行。如何制备出高活性、低成本、绿色环保,且能在水中反应的催化剂,一直是研究者们研究的热点。氮杂卡宾(N-heterocyclic carbene)因其具有很强的金属配位能力,其金属配合物在催化方面的应用受到研究者们广泛关注,以氮杂卡宾类化合物为保护剂的金属纳米粒子(Au、Pd、Pt、Ag等)不断被合成出来,但此类金属纳米粒子并未引入手性的概念。基于纳米粒子以上研究现状,本文从钯、金纳米粒子出发,研究了不同还原性能的还原剂对形成钯纳米粒子尺寸及形貌的变化,以及研究了钯纳米粒子(以甲酸钠为还原剂、TPPTS为稳定剂)催化铃木反应的活性。还研究了在氮杂卡宾类化合物上引入手性基团,采用化学还原法制备水溶性金纳米粒子催化剂。主要研究内容和取得的结果如下:(1)采用化学还原法制备钯纳米粒子,考察了在保护剂三苯基膦三间磺酸钠盐(TPPTS)存在下,用不同还原性能的还原剂(水合肼、硼氢化钠、抗坏血酸、甲酸钠)还原K2PdC14得到钯纳米粒子时,发现还原剂还原能力越弱,钯纳米粒子的尺寸越小、粒径分布范围越集中;还原剂还原能力越强,Pd纳米粒子的尺寸越大、粒径分布范围越广。还用不同还原剂还原的Pd纳米粒子对Suzuki偶联反应进行了活性测试。发现以甲酸钠为还原剂、TPPTS为稳定剂制备的Pd纳米粒子(PdNPs-HCOONa)催化4-溴苯甲醚与苯硼酸的交叉偶联反应活性最高,30分钟转化率就达到了 95%。PdNPs-HCOONa催化剂进行Suzuki偶联反应的底物扩展实验时发现,该催化剂底物适用范围较广。同时,实验发现该催化剂的稳定性较好,可以循环反应3次以上。(2)研究了在氮杂卡宾类化合物上引入手性基团,同时在分子上共价接不同的亲水性基团,采用化学还原法制备出亲水性很好的Au手性纳米粒子。