[發明專利]單原子鈀催化劑的制備方法及其在碳碳偶聯中的應用

有效

• 申請號: 202011096752.4
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112138652B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 杜奎;盛力;范鋼;吳旭鋒;錢武;蒙利民;沈潤溥
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院;浙江昌海制藥有限公司
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;C07C45/68;C07C49/784
• 代理公司: 深圳市沈合專利代理事務所(特殊普通合伙) 44373
• 代理人: 吳京隆

本發明提供一種單原子鈀催化劑的制備方法及其在碳碳偶聯中的應用，所述單原子鈀催化劑為Pd⁰/Pd²⁺比例可調控的單原子鈀催化劑，所述制備方法包括：首先將金屬鈀鹽和二氧化鈦均勻分散于氧化石墨烯表面；然后將以上混合物在攪拌條件下光照，從而在載體表面形成不同價態的鈀單原子。最后，經過洗滌和冷凍干燥操作，獲得一種Pd⁰/Pd²⁺比例可調控的單原子鈀催化劑。本發明所制備的Pd⁰/Pd²⁺比例可調控的單原子鈀催化劑可以高效催化碳碳偶聯反應。

技術領域

本發明涉及催化劑技術領域，特別涉及一種Pd⁰/Pd²⁺比例可調控的單原子鈀催化劑的制備方法及其在碳碳偶聯中的應用。

背景技術

鈀催化碳碳偶聯反應是構建C-C鍵的重要方法之一，在藥物合成中發揮著重要作用。但是由于鈀催化劑存在儲量較少，價格昂貴等不足，發展新型可回收的高效鈀催化劑用于碳碳偶聯反應具有重要意義。

目前，大量非均相鈀催化劑被不斷的制備和報道出來，大大的提高了碳碳偶聯反應的效率，但是進一步提高其催化效率仍然存在巨大挑戰。單原子催化劑因為具有催化效率高，可回收利用等優勢，成為當前的一大研究熱點。但是由于制備技術的原因，目前尚沒有關于零價單原子鈀催化劑的報道。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的不足，提供一種Pd⁰/Pd²⁺比例可調控的單原子鈀催化劑的制備方法及其在碳碳偶聯中的應用。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種Pd⁰/Pd²⁺比例可調控的單原子鈀催化劑的制備方法，所述單原子鈀催化劑為Pd⁰/Pd²⁺比例可調控的單原子鈀催化劑，所述制備方法包括：首先將金屬鈀鹽和二氧化鈦均勻分散于氧化石墨烯表面；然后，將以上混合物在攪拌條件下光照，從而在載體表面形成不同價態的鈀單原子；最后，經過洗滌和冷凍干燥操作，獲得Pd⁰/Pd²⁺比例可調控的單原子鈀催化劑。

進一步的，所述的制備方法包括以下步驟：

1、將鈀鹽，二氧化鈦，氧化石墨烯和無水乙醇按照質量比為1:1～20:1～50:1000均勻混合，得到溶液A；

2、將溶液A在1～2000r/min的攪拌速度下，采用波長為200～500nm的光光照2h～72h，得到溶液B；

3、將溶液B過濾，濾餅用乙醇和水各洗滌三次，在-30℃～-75℃的溫度下，冷凍干燥48小時，得到具有一定載量的具有不同Pd⁰/Pd²⁺比例的單原子鈀催化劑C。

優選地，所述鈀鹽為氯化鈀，氯鈀酸鉀，二氯四氨鈀，二氯二銨鈀，二三苯基膦二氯化鈀，六氯鈀酸鉀，四氯鈀酸鉀，六氯鈀酸銨，四氯鈀酸銨中的一種或者多種。

優選地，所述二氧化鈦為金紅石型，銳鈦礦型，板鈦礦型中的一種或者多種。

優選地，所述Pd⁰/Pd²⁺單原子鈀含量(以金屬質量計)為載體的0.01％～2％。

優選地，所述Pd⁰/Pd²⁺的比例為0～60％。

優選地，所述鈀鹽，二氧化鈦，氧化石墨烯和無水乙醇的質量比為1:5:3:1000，或者1:10:10:1000，或者1:20:10:1000。

優選地，所述攪拌速度為1000r/min或2000r/min；所述光照波長為350nm或400nm；所述光照時間為12h或24h。