一種原位負(fù)載型催化劑及其制備和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種原位負(fù)載型催化劑及其制備方法。該催化劑應(yīng)用于催化Suzuki反應(yīng)。這類原位負(fù)載型催化劑由氧化鋅、2-甲基咪唑和鈀離子組成，通過機(jī)械化學(xué)法制備而成，該催化劑制備簡單，并能以較高活性、較高選擇性催化溴苯（及其衍生物）與苯基硼酸（及其衍生物）發(fā)生Suzuki反應(yīng)，催化劑與產(chǎn)物分離簡單，能多次循環(huán)使用。
【專利說明】一種原位負(fù)載型催化劑及其制備和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于Suzuki反應(yīng)催化劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種原位負(fù)載型催化劑的制備方法和催化Suzuki反應(yīng)的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在鈀催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)中，由鹵代芳烴與芳基硼酸構(gòu)建的聯(lián)苯(及其衍生物)是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于石油化工、精細(xì)化工和有機(jī)合成等領(lǐng)域。但均相催化劑難于分離、易分解、不能循環(huán)使用等缺點(diǎn)，限制了它們的廣泛應(yīng)用。為此人們試圖通過均相催化劑的多相化來克服上述缺點(diǎn)。目前，一般是將此類催化劑負(fù)載到有機(jī)聚合物或無機(jī)載體上。但此類方法需要大量載體，負(fù)載量少，催化劑易于從載體上脫去，循環(huán)使用效果不佳。而配位聚合物由于其易于合成，具有大的比表面積，在催化等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值，成為近年來研究的熱點(diǎn)。機(jī)械化學(xué)法可以大量制備催化劑，且制備方法簡單。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出了通過機(jī)械化學(xué)法制備一種原位負(fù)載型催化劑及其應(yīng)用。
[0004]本發(fā)明提出的原位負(fù)載型催化劑制備方法，其制備過程如下:
[0005]在室溫下將氧化鋅、2-甲基咪唑和鈀離子，按一定的物質(zhì)的量，通過機(jī)械化學(xué)法反應(yīng)5-60分鐘，然后在冰浴條件下用硼氫化鈉進(jìn)行還原，去離子水，乙醇洗滌，真空干燥，得到原位負(fù)載型催化劑。
[0006]本發(fā)明提出的原位負(fù)載型催化劑催化Suzuki反應(yīng)步驟如下:向反應(yīng)體系中依次加入原位負(fù)載型催化劑Pd/ZIF-8，溴苯(及其衍生物)，苯基硼酸(及其衍生物)，三者物質(zhì)的量之比為0.001-0.01:1:2，，溶劑去離子水與乙醇混合溶劑，反應(yīng)溫度25-80°C，反應(yīng)l_24h后，過濾，催化劑用去離子水，乙醇洗滌，真空干燥，循環(huán)使用；液相部分用乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，柱層析分離得到相應(yīng)的Suzuki反應(yīng)產(chǎn)物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖為所得催化劑透射電鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1:原位負(fù)載型催化劑I
[0009]在室溫下將氧化鋅、2-甲基咪唑和鈀離子，按1:2:0.001的物質(zhì)的量比，通過機(jī)械化學(xué)法反應(yīng)30分鐘(MM40030HZ/min)，然后在冰浴條件下用硼氫化鈉進(jìn)行還原，去離子水，乙醇洗滌，真空干燥，得到原位負(fù)載型催化劑。
[0010]實(shí)施例2:原位負(fù)載型催化劑2
[0011]在室溫下將氧化鋅、2-甲基咪唑和鈀離子，按1:2:0.01的物質(zhì)的量比，通過機(jī)械化學(xué)法反應(yīng)30分鐘(MM40030HZ/min)，然后在冰浴條件下用硼氫化鈉進(jìn)行還原，去離子水，乙醇洗滌，真空干燥，得到原位負(fù)載型催化劑。
[0012]實(shí)施例2:原位負(fù)載型催化劑催化Suzuki反應(yīng)
[0013]向反應(yīng)體系中依次加入原位負(fù)載型催化劑Pd/ZIF-8，溴苯(及其衍生物)，苯基硼酸(及其衍生物)，三者物質(zhì)的量之比為0.005:1:2，溶劑去離子水與乙醇混合溶劑，反應(yīng)溫度80°C，反應(yīng)6h后，過濾，催化劑用去離子水，乙醇洗滌，真空干燥，循環(huán)使用；液相部分用乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，柱層析分離得到相應(yīng)的Suzuki反應(yīng)產(chǎn)物。
[0014]實(shí)施例3:原位負(fù)載型催化劑催化Suzuki反應(yīng)
[0015]向反應(yīng)體系中依次加入原位負(fù)載型催化劑Pd/ZIF-8，溴苯(及其衍生物)，苯基硼酸(及其衍生物)，三者物質(zhì)的量之比為0.001:1:2，溶劑去離子水與乙醇混合溶劑，反應(yīng)溫度80°C，反應(yīng)6h后，過濾，催化劑用去離子水，乙醇洗滌，真空干燥，循環(huán)使用；液相部分用乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，柱層析分離得到相應(yīng)的Suzuki反應(yīng)產(chǎn)物。
[0016]實(shí)施例4:原位負(fù)載型催化劑催化Suzuki反應(yīng)
[0017]向反應(yīng)體系中依次加入原位負(fù)載型催化劑Pd/ZIF-8，溴苯(及其衍生物)，苯基硼酸(及其衍生物)，三者物質(zhì)的量之比為0.01:1:2，，溶劑去離子水與乙醇混合溶劑，反應(yīng)溫度80°C，反應(yīng)6h后，過濾，催化劑用去離子水，乙醇洗滌，真空干燥，循環(huán)使用；液相部分用乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，柱層析分離得到相應(yīng)的Suzuki反應(yīng)產(chǎn)物。
【權(quán)利要求】
1.一種原位負(fù)載型催化劑，其特征在于:所述催化劑化學(xué)表達(dá)式為Pd/ZIF-8，其中:ZIF-8分子式為Zn(MeM)2，其中HMe頂為2-甲基咪唑。
2.權(quán)利要求1所述催化劑的制備方法，其特征在于:具體步驟如下:在室溫下將氧化鋅、2-甲基咪唑和鈀離子，按一定的物質(zhì)的量，通過機(jī)械化學(xué)法反應(yīng)5-60分鐘，然后在冰浴條件下用硼氫化鈉進(jìn)行還原，去離子水，乙醇洗滌，真空干燥，得到原位負(fù)載型催化劑。
3.權(quán)利要求1所述的催化劑應(yīng)用于催化溴苯及其衍生物，苯基硼酸及其衍生物的Suzuki 反應(yīng)。
【文檔編號】C07C1/32GK103623871SQ201310624389
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】馬濤, 曹榮, 黃遠(yuǎn)標(biāo) 申請人:中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所