微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的鈀納米催化劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種納米催化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)是選擇性構(gòu)建碳-碳鍵最有效的方法之一，在有機(jī)合成中占有重 要的地位。通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)將小分子的化合物轉(zhuǎn)化為大分子量的復(fù)雜化合物，最具 有代表性的反應(yīng)是鈀納米催化鹵代芳烴和苯硼酸生成聯(lián)苯的反應(yīng)，該反應(yīng)具有反應(yīng)條件溫 和、有機(jī)硼試劑低毒及穩(wěn)定性好、底物適用范圍廣、產(chǎn)物易于分離等特點(diǎn)，逐漸引起人們的 關(guān)注和廣泛研究，被廣泛應(yīng)用于制藥、染料、天然產(chǎn)品和先進(jìn)材料等領(lǐng)域。
[0003] Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)是構(gòu)建C-C鍵的重要反應(yīng)之一，所使用的鈀催化劑可分為均相催 化劑和非均相催化劑。但是現(xiàn)有化學(xué)試劑還原制備過程中形成的鈀納米粒子在液相體系易 發(fā)生顆粒重新分布和團(tuán)聚的問題。均相鈀催化劑存在著難于分離回收的問題，負(fù)載型非均 相催化劑可以實(shí)現(xiàn)催化劑的回收利用，目前，負(fù)載型催化劑的制備主要是通過化學(xué)還原方 法實(shí)現(xiàn)Pd 2+的還原，但其還原體系通常在高溫條件下進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑需要在高溫條件下進(jìn)行 的技術(shù)問題，提供了一種微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的鈀納米催化劑的方法。
[0005] 微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的鈀納米催化劑的方法按照以下步驟進(jìn)行：
[0006] 將Na2PdCl^ PVP按照摩爾比為1: (4~20)的比例，將Na 2PdCl4前驅(qū)體溶液與 PVP溶液混合，超聲10~40min，攪拌下逐滴加入濃度為0· 2mol/L~0· 5mol/L的檸檬酸溶 液，保持總體積為30ml，超聲10~40min，轉(zhuǎn)入微波反應(yīng)器，反應(yīng)溫度為80~130°C，反應(yīng)時(shí) 間為0. 5~2. 5h，即得Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的鈀納米催化劑。
[0007] 本發(fā)明的微波法不需要在高溫或者高壓下便能簡單，快速地合成金屬納米粒子。 微波加熱是通過溶劑和試劑對微波輻射的吸收進(jìn)而轉(zhuǎn)化為熱量的一種方法，在大規(guī)模合成 過程中不存在熱梯度效應(yīng)。金屬前驅(qū)體比溶劑更能有效的吸收微波輻射，能量快速轉(zhuǎn)移到 反應(yīng)物使內(nèi)部溫度瞬間升高，縮短結(jié)晶時(shí)間，制備出的鈀納米粒子粒徑小，粒徑分布窄，在 催化Suzuki反應(yīng)中表現(xiàn)出較高的催化活性，產(chǎn)率可達(dá)98. 63%。
【附圖說明】
[0008] 圖1為實(shí)驗(yàn)4制備的鈀納米催化劑的XRD圖譜；
[0009] 圖2為實(shí)驗(yàn)4制備的鈀納米催化劑的TEM照片；
[0010] 圖3為對比實(shí)驗(yàn)5制備的鈀納米催化劑的TEM照片。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉【具體實(shí)施方式】，還包括各【具體實(shí)施方式】間的 任意組合。
【具體實(shí)施方式】 [0012] 一：本實(shí)施方式微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的鈀納米催化劑 的方法按照以下步驟進(jìn)行：
[0013] 將Na2PdCl^ PVP按照摩爾比為1: (4~20)的比例，將Na 2PdCl4前驅(qū)體溶液與 PVP溶液混合，超聲10~40min，攪拌下逐滴加入濃度為0· 2mol/L~0· 5mol/L的檸檬酸溶 液，保持總體積為30ml，超聲10~40min，轉(zhuǎn)入微波反應(yīng)器，反應(yīng)溫度為80~130°C，反應(yīng)時(shí) 間為0. 5~2. 5h，即得Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的鈀納米催化劑。
【具體實(shí)施方式】 [0014] 二：本實(shí)施方式與一不同的是將似#(1(：14與PVP按照 摩爾比為1:5~18比例，將Na 2PdCl4前驅(qū)體溶液與PVP溶液混合。其它與一 相同。
【具體實(shí)施方式】 [0015] 三：本實(shí)施方式與一或二之一不同的是將~&$(1(：1 4與 PVP按照摩爾比為1:6~17例，將Na2PdCl4前驅(qū)體溶液與PVP溶液混合。其它與具體實(shí)施 方式一或二之一相同。
[0016]
【具體實(shí)施方式】四：本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是將似2?(1(：1 4與 PVP按照摩爾比為1:10的比例，將Na2PdCl4前驅(qū)體溶液與PVP溶液混合。其它與具體實(shí)施 方式一至三之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0017] 五：本實(shí)施方式與一至四之一不同的是攪拌下逐滴加 入濃度為〇· 3mol/L~0· 5mol/L的檸檬酸溶液。其它與一至四之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0018] 六：本實(shí)施方式與一至五之一不同的是攪拌下逐滴加 入濃度為〇. 45mol/L的梓檬酸溶液。其它與一至五之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0019] 七：本實(shí)施方式與一至六之一不同的是反應(yīng)溫度為 90~120°C。其它與一至六之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0020] 八：本實(shí)施方式與一至七之一不同的是反應(yīng)溫度為 100°C。其它與一至七之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0021] 九：本實(shí)施方式與一至八之一不同的是微波反應(yīng)器反 應(yīng)時(shí)間為1. 5~2h。其它與一至八之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0022] 十：本實(shí)施方式與一至九之一不同的是微波反應(yīng)器反 應(yīng)時(shí)間為1.8h。其它與一至九之一相同。
[0023] 采用下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明效果：
[0024] 實(shí)驗(yàn)1 :微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的鈀納米催化劑的方法按照以下步驟 進(jìn)行：
[0025] 在常溫下，按照 Na2PdCl4(Pd(II)) : PVP摩爾比為 1 : 8,將 0.05mol/L 的 Na2PdCl4 前驅(qū)體溶液與0. 6mol/L的PVP溶液混合，Na2PdCl4(Pdai))與PVP總體積為16. 7ml，超聲 20min，在磁力攪拌下滴加0. 2mol/L梓檬酸溶液，保持總體積為30ml，超聲20min，轉(zhuǎn)入微波 反應(yīng)器內(nèi)90°C反應(yīng)2小時(shí)，冷卻至室溫，制得的鈀納米催化劑（MW/90)，轉(zhuǎn)移到50ml樣品瓶 中保存。
[0026] 實(shí)驗(yàn)2 :微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的鈀納米催化劑的方法按照以下步驟進(jìn) 行：在常溫下，按照Pd(II) : PVP摩爾比為1 : 10,將0. 05mol/L的Na2PdCl4前驅(qū)體溶液 與0. 6mol/L的PVP溶液混合，Pd(II)與PVP總體積為18. 3ml，超聲25min，在磁力攪拌下 滴加0. 4mol/L檸檬酸溶液，保持總體積為30ml，超聲30min，轉(zhuǎn)入微波反應(yīng)器內(nèi)100°C反應(yīng) 2小時(shí)，冷卻至室溫，得的鈀納米催化劑（MW/100)，轉(zhuǎn)移到50ml樣品瓶中保存。
[0027] 實(shí)驗(yàn)3 :微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的鈀納米催化劑的方法按照以下步驟