[發(fā)明專利]一種介孔有機金屬鈀催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710474670.0
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107115891B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱鳳霞;李鵬;趙樸素;孫小軍;安禮濤
• 申請（專利權(quán)）人: 淮陰師范學(xué)院
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J31/22;C07B37/00;C07C29/38;C07C33/30
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供了一種介孔有機金屬鈀催化劑及其制備方法。本發(fā)明提供的催化劑的有機金屬活性位嵌于介孔材料孔壁的球形納米短孔道，活性位分散均勻，不會造成孔道堵塞；催化劑形貌規(guī)整且孔道較短，有利于反應(yīng)物分子的擴散和吸附，使其催化性能較傳統(tǒng)的具有不規(guī)則形貌的催化劑有一定的提高，且可以重復(fù)使用。由實施例的結(jié)果可知，本發(fā)明得到的催化劑為球形，表面有介孔存在，球形粒徑大約為200～400nm；催化不同反應(yīng)原料的Suzuki反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率均大于85％，產(chǎn)率均大于85％；催化Barbier反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率最大可達99％，產(chǎn)率最高可達85％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種介孔有機金屬鈀催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

過渡金屬Rh、Pd、Ru等催化的Sonogashira、Suzuki、Heck等反應(yīng)是重要的C-C偶聯(lián)反應(yīng)的類型，在合成聚合物、農(nóng)藥、醫(yī)藥等方面有著很廣泛的運用。但此類反應(yīng)大多是在有機溶劑中進行，反應(yīng)后的有機廢液不僅會因后處理過程增加生產(chǎn)成本，而且容易造成嚴重的環(huán)境污染。

水是一種廣泛存在的清潔、無毒無害的物質(zhì)，以水代替有機溶劑可以降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。然而，目前水介質(zhì)清潔反應(yīng)使用的大多是均相有機金屬催化劑，此類催化劑難分離、回收和重復(fù)使用，容易給環(huán)境帶來重金屬污染。非均相催化劑可以實現(xiàn)催化劑的重復(fù)使用，但其催化活性和選擇性都較低。目前所使用的有序介孔硅非均相催化劑形貌不規(guī)整，且孔道較長，對反應(yīng)物分子的擴散存在一定的阻礙，從而影響其催化性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種介孔有機金屬鈀催化劑及其制備方法，本發(fā)明提供的催化劑形貌規(guī)整，孔道較短，催化性能優(yōu)異。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種介孔有機金屬鈀催化劑的制備方法，包含如下步驟：

將2-羥基-5-硝基吡啶、甲醛和苯酚在堿液中進行聚合反應(yīng)，得到前驅(qū)體；

將所述前驅(qū)體和模板劑進行復(fù)合，得到前驅(qū)體復(fù)合物；

將所述前驅(qū)體復(fù)合物在水中進行水熱陳化，得到陳化前驅(qū)體；

對所述陳化前驅(qū)體進行焙燒，得到介孔高分子材料；

將所述介孔高分子材料在鈀源溶液中進行功能化，得到介孔有機金屬鈀催化劑。

優(yōu)選的，所述2-羥基-5-硝基吡啶和苯酚的質(zhì)量比為(10～25):(50～70)。

優(yōu)選的，所述甲醛為甲醛溶液，所述甲醛溶液的質(zhì)量濃度為35～40％；

所述2-羥基-5-硝基吡啶的質(zhì)量和甲醛溶液的體積比為(10～25)g:(180～250)mL。

優(yōu)選的，所述聚合反應(yīng)的溫度為80～90℃，時間為0.1～1h。

優(yōu)選的，所述2-羥基-5-硝基吡啶和模板劑的質(zhì)量比為(10～25):(90～100)。

優(yōu)選的，所述復(fù)合的溫度為80～90℃，時間為15～20h。

優(yōu)選的，所述水熱陳化過程中前驅(qū)體復(fù)合物和水的體積比為(40～50):(130～150)；

所述水熱陳化的溫度為120～140℃，時間為20～30h。

優(yōu)選的，所述焙燒的溫度為370～390℃，時間為5～10h。

優(yōu)選的，所述介孔高分子材料和鈀源的質(zhì)量比為(480～520):(80～100)；

所述功能化的時間為20～30h。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案任意一項所述制備方法得到的介孔有機金屬鈀催化劑。