不饱和有机化合物催化氢化反应在精细化工合成领域起着至关重要的作用。迄今为止,催化不饱和有机化合物加氢还原的代表性催化剂仍是钌、铑、铱等贵金属催化剂,虽然这也符合原子经济性原则,但是用价格低廉、环境友好的非贵金属催化剂替代贵金属催化剂是化学发展的一个目标。尽管非贵过渡金属催化剂的研究取得了一定的进展,但是实现这一目标,仍面临诸多挑战。作为非贵过渡金属,钴在催化氢化方面展现了良好的反应性能。本工作基于钴催化剂,在均相反应体系中构建了钻催化C=O,C=C和C=N双键加氢还原的催化体系,考察了该体系的底物兼容性,同时通过核磁监测、氘元素示踪、交叉实验等方法对反应机理进行了研究。具体内容如下:(1)设计与合成了一种钴基配合物,并明确了其单晶结构。(2)构建了高效的Co(Ⅱ)/DABCO均相催化体系,可以在60 atm H2和60 ℃下催化羰基化合物、烯烃、烯胺、炔烃以及亚胺还原。(3)机理研究表明:还原反应经历受阻路易斯酸碱对催化还原路径。最初阶段先形成Co(Ⅱ)-DABCO,Co(Ⅱ)-DABCO类似于受阻路易斯酸碱对将氢气活化,生成Co(Ⅱ)-H和[H-DABCO]BF4,随后Co(Ⅱ)-H和[H-DABCO]BF4分别发生向不饱和键的氢迁移,还原产物生成,同时伴随Co(Ⅱ)-DABCO再生。