[發明專利]一種氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110128514.1
• 申請日: 2011-05-18
• 公開（公告）號: CN102247890A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 袁定重;楊海;劉紅兵
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;C07C57/44;C07C51/353
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑，其特征在于催化劑載體為含環氧基團的磁性納米復合微球，氮配體為脂肪族胺或雜環胺，活性組分為鈀鹽。

2.如權利要求1所述的一種氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑，其特征在于所述的活性組份鈀鹽中的鈀的負載量為催化劑總質量的0.1～5.0?%，含環氧基團的磁性納米復合微球的粒徑為200-800nm，比飽和磁化強度為15.0～20.0?emu/g，環氧基含量為0.5～3.0?mmol/g。

3.如權利1或2所述的一種氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑的制備方法，其特征在于制備方法包括下述步驟：

⑴?確定催化劑載體：

選用含環氧基團的磁性納米復合微球Fe₃O₄/P(AA-MMA-GMA)為催化劑載體；?

⑵?氮配位的磁性納米復合微球的制備：

將1～2份磁性納米復合微球Fe₃O₄/P(AA-MMA-GMA)加入到30～50?份的脂肪族胺或雜環胺中，超聲振蕩1～5min，再在溫度為60～80?℃的條件下攪拌，冷卻至室溫后產物經磁場分離后，依次用乙醇和蒸餾水洗滌，經冷凍干燥后，在40～60?℃真空干燥12?～24h，最后得到黃棕色固體即氮配位的磁性復合微球；

⑶?氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑的制備：

將1～2?份的所述的氮配位的磁性納米復合微球加入到50～100份鈀鹽的乙醇溶液中，鈀鹽的乙醇溶液的質量分數為0.1～5?.0?%，室溫反應12～24?h后磁分離過濾，冷凍干燥12～24?h后即得到淡黃色的氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑；

所述的份為重量份。

4.如權利要求3所述的一種氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑的制備方法，其特征在于磁性納米復合微球Fe₃O₄/P(AA-MMA-GMA)的制備方法為：將1～5?份甲基丙烯酸甲酯、0.5～5份丙烯酸，0.02～1份1,1-二苯基乙烯和30～100?份蒸餾水混合后加入反應瓶中；攪拌、加熱，當溫度升至70～80?℃時，加入10～50份的過硫酸鉀的水溶液，過硫酸鉀的水溶液的質量分數為1.0～3.0?%，反應10～30min后向體系中快速滴定50～100份的經超聲分散的Fe₃O₄的磁流體，Fe₃O₄的磁流體的質量分數1.0～3.0?%，反應4～6?h后，將體系降至室溫，再生升溫至70～80?℃，加入10～15份甲基丙烯酸縮水甘油酯，反應4～6?h后得到棕色乳液；產物經磁場分離、乙醇、蒸餾水洗滌，冷凍干燥后，在40℃真空干燥10～12?h，最后得到黃棕色固體即磁性復合微球Fe₃O₄/P(AA-MMA-GMA)?；所述的份為重量份。

5.如權利要求3所述的一種氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑的制備方法，其特征在于步驟二所述的脂肪族胺為多乙烯多胺、環己胺、或二環己胺；雜環胺為嘧啶或其衍生物。

6.如權利要求5所述的一種氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑的制備方法，其特征在于所述的多乙烯多胺為二乙烯三胺或三乙烯四胺。

7.如權利要求1或2所述的氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑的應用，其特征在于該催化劑用于鹵代苯與乙烯基化合物的Heck反應中，反應氛圍在空氣中進行，反應后經磁分離回收催化劑，鈀循環使用。

8.如權利要求7所述的氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑的應用，其特征在于鹵代苯為碘代苯、溴代苯、氯苯或它們其中之一的衍生物，乙烯基化合物為丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸酯或它們其中之一的衍生物，Heck反應中所用的溶劑為氮，氮—二甲基甲酰胺（DMF），堿為三正丁胺或三乙胺。

9.如權利7所述的氮配位的磁性納米復合微球負載鈀催化劑的應用，其特征在于反應溫度為80～100?℃，反應時間為0.5～6.0?h；?n（鹵代苯）：n（乙烯基化合物）：n（三正丁胺）=1:?1.5～2.0?:2.0～5.0，催化劑為芳基鹵代物的0.05～1.0?mol%，反應溶劑DMF?為5～10?ml。