聚咪唑類離子液體負載型Pd催化劑的制備及其在無溶劑Heck反應中的應用研究.pdf

1、Heck反應是在Pd催化下將鹵代芳烴與烯烴進行偶聯的反應，是肉桂酸酯類衍生物、二苯乙烯類衍生物以及某些醫(yī)藥中間體的主要合成方法。傳統(tǒng)用于催化Heck反應的均相Pd催化劑存在成本高、難分離及污染環(huán)境等問題，因而，一系列負載型Pd催化劑被開發(fā)出來，但負載型Pd催化劑一般存在活性低的問題。負載型離子液體Pd催化劑將離子液體、載體及催化劑相結合，有望使催化劑兼有高活性和好的循環(huán)使用性的優(yōu)點。此外，工業(yè)中大量使用的有機溶劑帶來了嚴重的污染，因此迫

2、切需要發(fā)展更加綠色的反應體系，無溶劑反應由于完全不使用溶劑，且有利于催化反應進行，成為解決溶劑污染問題的有效方法。因此本論文工作設計并制備出三種聚咪唑類離子液體負載型 Pd催化劑 Pd/Fe3O4@PIL-NH2、Pd/PSV和Pd/PSVV，并采用F T-IR、TEM、XRD、XPS等測試方法對這些催化劑進行了表征，這三種催化劑均可在無溶劑條件下高效催化Heck反應。具體研究內容及結果如下：
　　1.將1-乙烯基-3-(2-氨基

3、乙基)咪唑溴（[VAIM]Br）與磁性納米粒子Fe3O4-MPS共聚制備了磁性聚離子液體載體Fe3O4@PIL-NH2，將其負載Pd后制得磁性聚離子液體負載型Pd催化劑Pd/Fe3O4@PIL-NH2，該催化劑能高效催化鹵代苯類底物的無溶劑Heck反應，以0.011 mol％Pd用量催化碘代苯底物，反應TOF值最高達34,182 h-1，連續(xù)使用5次，仍能達到94%的分離產率，而且該催化劑經外加磁場即可簡便分離。
　　2.將苯乙烯

4、與1-乙烯基-3-丁基咪唑溴(VBIB)共聚得到聚離子液體載體PSV，負載Pd后制備了聚離子液體負載型Pd催化劑Pd/PSV，該催化劑能高效催化鹵代苯與乙烯基底物的Heck反應，以0.01 mol%Pd用量催化碘苯類底物時，TOF值最高可達39,000 h-1，且連續(xù)使用5次，分離產率仍可達86%。
　　3.將VBIB、N-乙烯基咪唑（VI）與苯乙烯共聚制備出聚離子液體載體PSVV，進一步負載Pd后制備出聚離子液體負載型Pd催化劑