[發明專利]一種準均相磁性納米粒子負載鈀催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 201210199376.0
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN103506163A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 羅軍;張強;蘇紅
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;B01J35/02;B01J35/10;C07C15/14;C07C1/32
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種準均相磁性納米粒子負載鈀催化劑，其特征在于所述催化劑采用硅膠包裹四氧化三鐵納米粒子為磁性載體，長鏈西弗堿作有機配體，負載的納米鈀作催化劑活性位，其結構式如下：

其中，R為氫原子或甲基。

2.根據權利要求1所述的準均相磁性納米粒子負載鈀催化劑，其特征在于所述磁性載體具有殼核結構。

3.根據權利要求1所述的準均相磁性納米粒子負載鈀催化劑，其特征在于所述磁性納米粒子負載鈀催化劑在室溫下具有超順磁性，飽和磁化強度為5.0~25.0?emu/g。

4.根據權利要求1所述的準均相磁性納米粒子負載鈀催化劑，其特征在于所述催化劑采用如下步驟制備：

（1）硅膠包裹四氧化三鐵磁性納米載體的制備：采用共沉淀法將三價鐵和二價鐵離子置于堿性溶液中共沉淀制得納米四氧化三鐵粒子，然后用正硅酸四乙酯作硅源，在堿性條件下包裹四氧化三鐵制得硅膠包裹四氧化三鐵磁性納米粒子載體；

（2）磁性納米粒子表面嫁接疊氮基：將上述磁性納米載體超聲分散于甲苯中，加入3-疊氮基三乙氧基硅烷的甲苯液反應，反應結束后，懸浮液經磁鐵分離得到表面疊氮基功能化的磁性納米粒子I；

（3）西弗堿配體的制備及炔基化：將4-氨基酚和吡啶-2-羰基化合物置于有機溶劑里回流反應，制得所需西弗堿II；向制得的西弗堿中加入溴代丙炔和碳酸鉀，置于丙酮中反應，制得炔基化西弗堿III；

（4）磁性納米粒子負載西弗堿配體：將步驟2中制得的表面疊氮基功能化的磁性納米粒子I分散于氮，氮-二甲基甲酰胺和四氫呋喃混合溶劑中，加入步驟3中的炔基化西弗堿III和碘化亞銅及氮，氮-二異丙基乙胺進行“點擊”?反應，反應結束后，懸浮液經磁鐵分離得到表面嫁接長鏈西弗堿的磁性納米粒子IV；

（5）磁性納米粒子負載納米鈀：將步驟4中制得的表面嫁接長鏈西弗堿的磁性納米粒子IV分散于甲醇中，再加入氯鈀酸鈉的甲醇液反應，然后加入乙酸鈉處理，最后懸浮液經磁鐵分離得到目標產物磁性納米粒子負載納米鈀催化劑。

5.根據權利要求1或4所述的準均相磁性納米粒子負載鈀催化劑，其特征在于步驟（1）中所述的三價鐵和二價鐵鹽的投料摩爾比為2?:?1，所述的共沉淀堿性溶液的pH值為9~10；所述的硅源正硅酸乙酯與納米四氧化三鐵粒子的投料比例為1.0~3.0?mL/g；制得的硅膠包裹四氧化三鐵磁性納米載體的粒徑為20~30?nm；

步驟（2）中所述的3-疊氮基三乙氧基硅烷與硅膠包裹四氧化三鐵磁性納米載體的投料質量比為0.5~1.0?:?1；反應溫度為110~120℃，反應時間為24~36?h；

步驟（3）中的所述的溶劑為甲醇、乙醇或甲苯；所述的吡啶-2-羰基化合物為吡啶2-甲醛、2-乙酰基吡啶、2-丙酰基吡啶或苯基-2-吡啶基甲酮，所述的4-氨基酚和所述的吡啶-2-羰基化合物的投料摩爾比為1?:?0.9~1.2；制備西弗堿的反應時間為3~12?h；炔基化反應中，西弗堿II和溴代丙炔以及碳酸鉀的投料摩爾比為1?:?0.9~1.2?:?1.5~2.5；炔基化反應溫度為50~55℃，反應時間為12~24?h；

步驟（4）中所述的炔基化西弗堿III和表面疊氮基功能化的磁性納米粒子I的投料質量比為0.5~1.0?:?1；催化劑碘化亞銅與表面疊氮基功能化的磁性納米粒子I的投料質量比為0.017~0.034?:?1；反應溫度為35~45℃，反應時間為2~3天；

步驟（5）中所述的反應溫度為60~65℃，反應時間為24~36?h；制得的鈀催化劑的鈀含量為0.6~3.8?wt%。