离子液体功能化两亲性Janus材料作为Pickering界面催化剂

来源：X一MOL资讯

水介质中清洁合成手性精细化学品是绿色精细化工领域的研究热点。水作为反应介质不仅环境友好，更重要的是反应结束后有机产物与水分相无需使用有机溶剂即可实现产物的分离与纯化。手性亚砜是一类重要的精细化工中间体，广泛地应用于各类医药中间体的合成。手性Salen TiIV配合物催化硫醚不对称氧化反应是迄今为止获得手性亚砜最直接有效的途径之一。然而，受底物及催化剂水溶性的限制，水相硫醚的不对称催化氧化合成手性亚砜鲜有报道。

近日，湖南师范大学的谭蓉教授课题组采用“wax-in-water emulsion”的方法，设计合成了一类离子液体功能化两亲Janus型手性Salen TiIV催化剂，应用于水相中硫醚的不对称催化氧化反应。该课题组利用石蜡镶嵌二氧化硅技术，以离子液体功能化手性Salen TiIV配合物为修饰基团，对裸露的二氧化硅表面进行疏水改性，制备了离子液体功能化两亲Janus型手性Salen TiIV催化剂（HO-SiO2-IL-Ti(salen)x  (x为Ti含量)）。该类两亲Janus材料表现为Pickering界面催化剂的特点，能够在油水界面自组装，在水相硫醚不对称催化氧化反应体系中形成稳定的“oil-in-water”型Pickering乳液，为水相不对称催化反应提供疏水的反应空腔，加速水相硫醚的不对称氧化反应（见图1）。组装于疏水空腔内的离子液体单元可稳定催化活性中间体，进一步提高催化活性。调节表面Ti(salen)的负载量可有效调节该Pickering界面催化剂的界面活性（见图2），从而调整催化反应的效率。室温条件下，反应使用1.25 mol%的HO-SiO2-IL-Ti(salen)0.07催化剂，60 min内即可实现苯甲硫醚定量转化为(R)-手性亚砜，且催化剂具有底物普适性。反应结束后仅需离心即可实现催化剂的简单分离并有效重复使用。因此，作者首次采用Pickering催化的策略，设计了两亲Janus型Pickering手性Salen TiIV界面催化剂，实现了纯水相中硫醚的不对称催化氧化反应。

图1. 离子液体功能化两亲性Janus材料作为Pickering界面催化剂加速水相硫醚的不对称催化氧化

图2. 不同催化材料稳定的“sulfide-in-H2O”Pickering乳液显微镜照片HO-SiO2-IL-Ti(salen)0.05 (A)、HO-SiO2-IL-Ti(salen)0.07 (B)、HO-SiO2-IL-Ti(salen)0.09 (C)、HO-SiO2-IL-Ti(salen)0.11 (D)、SiO2-IL-Ti(salen) (E)和HO-SiO2-Ti(salen)0.07 (F) (scale bar: 500 µm）

该成果作为Front inside cover近期发表在Chemical Communications上，文章的第一作者是湖南师范大学的硕士研究生章明杰。

该论文作者为：Mingjie Zhang, Zhiyang Tang, Wenqin Fu, Weiying Wang, Rong Tan, Donghong Yin