細(xì)菌纖維素負(fù)載鈀催化劑對Heck和Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的催化性能研究.pdf

1、鈀催化的Heck反應(yīng)和Suzuki反應(yīng)是有機化學(xué)中構(gòu)建C=CX2鍵和C-C單鍵的重要反應(yīng),它們在化學(xué)界中受到了廣泛的關(guān)注。均相鈀催化劑有其難分離、難回收利用等缺點,因此發(fā)展高活性、高選擇性、使用壽命長且易分離回收的非均相鈀催化體系是個非常重要的課題。
　　 本文所使制備的這種新型鈀催化劑使用的載體是由木醋桿菌發(fā)酵而來的細(xì)菌纖維素,其有著獨特的空間結(jié)構(gòu)、良好的力學(xué)性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能、高純度、高結(jié)晶度、好的相溶性。我們采用水熱法原

2、位還原制各了細(xì)菌纖維素負(fù)載鈀催化劑,并對其結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行了表征,同時對其在Heck和Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)中的催化性能進(jìn)行研究,獲得了如下主要研究結(jié)果:
　　 (1)分別對細(xì)菌纖維素原材料和制得的催化劑進(jìn)行透射電鏡掃描(TEM)、熱重分析(TGAI)、紅外分析(FTIR)、X射線衍射分析(XRD)、X射線光電子能譜分析(XPS)這一系列表征,得知鈀在細(xì)菌纖維素上的分散非常均勻,粒徑大約20 nm;該催化劑在300℃以內(nèi)有著非常好的

3、熱穩(wěn)定性;鈀的負(fù)載量大約為20％;鈀在細(xì)菌纖維素上的負(fù)載方式是物理吸附而不是化學(xué)吸附;鈀的負(fù)載并沒有破壞掉細(xì)菌纖維素的原來結(jié)構(gòu);負(fù)載到細(xì)菌纖維素上的鈀的價態(tài)為零;該催化劑中的鈀有著完美的面心納米晶型結(jié)構(gòu)且是不含雜質(zhì)的。
　　 (2)本文中用Heck反應(yīng)和Suzuki反應(yīng)來檢測所制備的Pd/BC催化劑的催化性能。在進(jìn)行Heck反應(yīng)時,采用苯乙烯和碘代苯的偶聯(lián)反應(yīng)為模板進(jìn)行優(yōu)化反應(yīng),選擇了在120℃,DMF為溶劑,三乙胺為堿,0.1

4、 mol%的鈀催化劑量這個最佳體系來進(jìn)行Heck偶聯(lián)反應(yīng);在進(jìn)行Suzuki反應(yīng)時,采用苯乙烯和苯硼酸的偶聯(lián)反應(yīng)為模板反應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化反應(yīng)。選擇了在85℃,水為溶劑,碳酸鉀為堿,0.1 mol%的鈀催化劑量這個最佳體系來進(jìn)行Suzuki偶聯(lián)反應(yīng);在我們所確定的優(yōu)化條件下,文章還進(jìn)行了底物拓展實驗,實驗表明:該催化劑官能團兼容性很好、催化性能良好且可以回收再利用。通過實驗還可以得知何種鈀鹽做為鈀源對反應(yīng)的產(chǎn)率并沒有影響;
　　 綜上所