[發明專利]一種微球鈀催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201510468637.8
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN105080611A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 宗盈曉;王俊科
• 申請（專利權）人: 河西學院
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07D263/28;C07B37/00;C07C1/32;C07C15/14;C07C41/30;C07C43/225;C07C43/205;C07C45/68;C07C47/546;C07C47/55;C07C49/782;C07C49/813
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本發明屬于催化劑材料制備技術領域。具體涉及一種微球鈀催化劑及其制備方法和在微球鈀催化劑Suzuki偶聯反應中的應用。

背景技術

眾所周知，Suzuki偶聯反應是有機合成化學中構建碳-碳鍵的最有效方法之一，在許多天然產物和藥物復雜有機分子的合成中起到了非常重要的作用。有機硼烷與有機親電試劑之間的偶聯反應成為Suzuki偶聯反應[參見(a)SuzukiA.SyntheticStudiesviatheCrosscouplingReactionofOrganoboronDerivativeswithOrganicHalides[J].Pure.andAppl.Chem.，1991,63(3):419-422]，（b）SuzukiA.OrganoboronCmpoundsinNewSyntheticReactions[J].Pure.andAppl.Chem.，1985,57（12）：1749-1758.一般來說，Suzuki偶聯反應的催化劑通常由金屬源和配體兩部分組成，金屬包括鈀、鎳、銅等[參見(a)JinM.J.，LeeD.H.APracticalHeterogeneousCatalystfortheSuzuki,Sonogashira,andStilleCouplingReactionsofUnreactiveArylyChlorides[J].Angew.Chem.Int.Edit.,2010,49(6):1119-1122.(b)YuanB.Z.，PanY.Y.，LiY.W.，etal.AHighlyActiveHeterogeneousPalladiumCatalystfortheSuzuki-MiyauaraandUllmanCouplingreactionsofArylChloridesinAqueousMedia[J].Angew.Chem.Int.Edit.，2010，122(24)：4148-4152.(c)PrcecV.，BaeJ.Y.,HillD.H.ArylMesylatesinMetalCatalyzedHomocouplingandCrossCouplingReactions.2.Suzuki-TypeNickel-CatalyzedCrossCouplingofArylArenesulfonatesandArylMesylateswithArylboronicAcids[J].J.Org.Chem.，1995,60(4):1060-1065.(d)ZhaoY.L.，LiY.，LiY.，etal.ArylPhosphoramides:UsefulElectrophilesforSuzuki-MiyauraCouplingCatalyzedbyaNiCl2/dpppSystem(dppp=1,3-Bis(diphenylphosphino)propane[J].Chem.EurJ.，2010,16(17)：4991-4994.而鈀源一般為PdCl2、Pd(OAc)2、Pd(PPh3)4等，常見的配體根據配位原子的不同可分為單膦配體、雙膦配體、P-N配體、N-N配體或砷配體等。Pd(PPh3)4是最常見的膦配體催化劑，熱穩定性較好，在反應中不易分解，其余常見的配體還有AsPh3,n-Bu3P,(Me0)3P及齒配體上1，2-雙二苯基膦乙烷、1，4-雙二苯基膦丁烷、1,3-雙二苯基膦丙烷、1,1’-雙二苯基膦二茂鐵等。不論是含磷配體還是無磷配體，這些催化劑都會遇到活性金屬的流失導致催化活性降低。為了解決這些問題，金屬鈀催化劑負載在各種載體上是一種可行的方法。但是，負載后的催化劑由于鈀的流失仍然存在較低的反應活性。事實上，低反應活性是由于流失的鈀造成的。因此，發展和設計新型非均相催化劑來保證非均相催化劑的活性或選擇性非常有必要。

發明內容

為了防止金屬鈀催化劑鈀在負載的流失，提高非均相鈀催化劑的活性，本發明充分分析了關于鹵代芳烴與芳基硼酸經Suzuki偶聯反應生成聯苯類化合物的文獻資料，設計一種微球鈀催化劑。

本發明的另一目的在于提供一種微球鈀催化劑制備方法。利用自組裝原理合成得到了微球鈀催化劑，通過對微球鈀催化劑進行掃描電鏡分析，可知所制備的微球鈀催化劑為微球狀。

本發明的另一目的在于提供一種微球鈀催化劑Suzuki偶聯反應中的應用。催化劑用量小，可循環使用，便于工業化生產。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種微球鈀固相催化劑，其分子結構式是：

一種微球鈀固相催化劑的制備方法是：