[發明專利]一種負載型鈀催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210169501.3
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN103447086A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 智林杰;宋琪;羅彬;梁明會;賈玉瑩;郝龍
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;C07B37/00;C07C15/14;C07C1/32;C07C49/784;C07C45/68;C07C205/06;C07C201/12;C07C43/205;C07C41/30;C07C33/24;C07C29/32;C07C15/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王鳳桐;周建秋

技術領域

本發明涉及一種負載型鈀催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

催化產業作為化工甚至人類現代文明的支柱產業之一，越來越受到人們的重視。全球范圍內，各國都投入大量人力財力用于改良現有催化劑和開發更高性能催化劑。而鉑、鈀、銠、銀、釕等貴金屬催化劑，作為最重要的催化劑材料，以其具有較高的催化活性、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等綜合優良特性，已經成為催化材料研究的熱點。

鈀催化劑，作為貴金屬催化劑的一種，被廣泛地應用于電催化、氫化還原和偶聯反應等領域。雖然人們針對不同領域，已經開發出各式各樣的鈀催化劑，目前已經實現工業化應用的鈀催化劑有：鈀碳催化劑和鈀配位催化劑。但現在工業應用鈀催化劑依舊存在很多缺點，極大了限制了鈀催化劑的性能和應用。鈀碳催化劑雖然制備過程簡單，但鈀的負載量并不能很好調節，同時催化活性較低；鈀配位催化劑活性高，但制備方法復雜，催化環境苛刻，同時難于回收。正因為如此，開發制備方法簡單可控性好、高活性，且易于回收的新型鈀催化劑成為目前鈀催化領域的關鍵課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有制備方法簡單可控，催化活性高，可循環使用的新型負載型鈀催化劑及其制備方法，還提供該負載型鈀催化劑在偶聯反應催化中的應用。

本發明的發明人意外地發現，將多乙炔基芳香化合物，與四(三苯基膦)合鈀和/或二氯二(三苯基膦)合鈀在有機溶劑中接觸反應，能夠得到一種催化活性高，且可循環使用的新型負載型鈀催化劑，從而完成了本發明。

即，本發明提供了一種負載型鈀催化劑的制備方法，其中，該方法包括將多乙炔基芳香化合物，與四(三苯基膦)合鈀和/或二氯二(三苯基膦)合鈀在有機溶劑中接觸，并將接觸后的產物進行固液分離，得到負載型鈀催化劑；所述多乙炔基芳香化合物，與所述四(三苯基膦)合鈀和二氯二(三苯基膦)合鈀的總量的摩爾比為3-30∶1。

本發明還提供一種由上述方法得到的負載型鈀催化劑，以及該負載型鈀催化劑在偶聯反應催化中的應用。

根據本發明的方法，只需通過一步合成就能夠將鈀直接負載到載體上，具有制備方法簡單、易于操作的優點；并且通過控制所述多乙炔基芳香化合物，與所述四(三苯基膦)合鈀和/或二氯二(三苯基膦)合鈀的使用量，能夠調節鈀元素的負載量；另外，通過本發明的方法得到的負載型鈀催化劑具有活性高，且可反復使用等優點。

附圖說明

圖1為實施例1得到的鈀催化劑的高分辨透射電鏡照片；

圖2為實施例1制備的鈀催化劑及原料多乙炔基芳香化合物的紅外線吸收圖譜。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明的負載型鈀催化劑的制備方法包括將多乙炔基芳香化合物，與四(三苯基膦)合鈀和/或二氯二(三苯基膦)合鈀在有機溶劑中接觸，并將接觸后的產物進行固液分離，得到負載型鈀催化劑；所述多乙炔基芳香化合物，與所述四(三苯基膦)合鈀和二氯二(三苯基膦)合鈀的總量的摩爾比為3-30∶1。

根據本發明，所述多乙炔基芳香化合物，與所述四(三苯基膦)合鈀和/或二氯二(三苯基膦)合鈀的使用量，可以根據期望得到的負載型鈀催化劑的鈀元素負載量來適當選擇。優選情況下，所述多乙炔基芳香化合物，與所述四(三苯基膦)合鈀和二氯二(三苯基膦)合鈀的總量的摩爾比為3-30∶1；從成本方面來考慮，更優選所述多乙炔基芳香化合物，與所述四(三苯基膦)合鈀和二氯二(三苯基膦)合鈀的總量的摩爾比為5-25∶1。

需要說明的是：當同時使用四(三苯基膦)合鈀和二氯二(三苯基膦)合鈀，反應物的摩爾比指的是多乙炔基芳香化合物，與四(三苯基膦)合鈀和二氯二(三苯基膦)合鈀的總量的摩爾比，當使用四(三苯基膦)合鈀和二氯二(三苯基膦)合鈀中的一種時，反應物的摩爾比指的是多乙炔基芳香化合物與四(三苯基膦)合鈀的摩爾比或者多乙炔基芳香化合物與二氯二(三苯基膦)合鈀的摩爾比。

根據本發明，所述接觸條件只要能夠使所述多乙炔基芳香化合物，與所述四(三苯基膦)合鈀和/或二氯二(三苯基膦)合鈀充分反應，生成所述負載型鈀催化劑即可。優選情況下，所述接觸的條件包括：接觸的溫度為30-100℃，接觸的時間為0.5-48小時；為了更進一步縮短反應時間、降低成本，更優選所述接觸的條件包括：接觸的溫度為40-80℃，接觸的時間為5-24小時。