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上世纪90年代初美国化学家Robert Grubbs教授合成了一类新型的钌卡宾络合物,并成功应用于降冰片烯的开环易位聚合反应,克服了其他催化剂对功能基团容许范围小的缺点,该催化剂不但对空气稳定,甚至在水、醇或酸的存在下,仍然可以保持催化活性。在此基础上,Grubbs于1996年对原催化剂作了改进,新催化剂不但具有比原催化剂更高的活性和相似的稳定性,而且更容易合成,成为应用最为广泛的烯烃复分解反应催化剂。由于Grubbs教授在烯烃复分解反应研究方面所取得的卓越成就,他在2005年获得了诺贝尔化学奖。

第一代Grubbs催化剂CAS:172222-30-9上的PCy3配体空间位阻较大,在聚合过程中PCy3配体发生旋转因而有一个比较高的位阻;作为对比,第二代Grubbs催化剂上的N杂环卡宾配体则无需这一步骤,因此反应能垒相对较低,催化活性大幅度提高。其催化活性比第一代Grubbs催化剂提高了数倍,在开环复分解聚合反应中的用量可以降低到百万分之一,在某些关环复分解反应中的用量也仅为万分之五。特别适用于低张力的环状烯烃及位阻较大的多取代烯烃的合成。

第二代Grubbs催化剂CAS:246047-72-3比第一代Grubbs催化剂更高的活性和选择性以及相似的稳定性,但对空气和水要比第一代敏感,因此需要在氮气或氩气惰性气氛中使用。而第一代Grubbs催化剂是个对空气、水、酸或醇稳定的紫色固体。

所以,在选购催化剂的时候不能只认为哪个就是最好的,与底物有一定关系,要综合看待。据经验总结,有时候第二代Grubbs催化剂不能催化的反应,使用第一代Grubbs催化剂不仅无水无氧控制没有那么严格而且具有良好的催化效果。但是这只是个例,大多数情况下第二代Grubbs催化剂具有非常好的效果,而且使用量很小。
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