催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種催化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 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，但其還原體系通常需在液相或者高溫條件下進(jìn)行易發(fā)生顆粒重新分布 和團(tuán)聚的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決現(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，提供了一種催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀 納米催化劑的制備方法
[0004] 催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑的制備方法按照以下步驟進(jìn)行：
[0005] -、在室溫下將Ig活性炭載體與2~IOml的0. 0470mol/L的Na2PdCl4溶液混合， 攪拌浸漬12h，然后離心，在IKTC干燥12h，得樣品；
[0006] 二、取0.1 g樣品均勻地平鋪在承載舟上，放置于放電管內(nèi)，利用真空栗將等離 子體放電器內(nèi)部抽真空，通入N2等離子體放電氣體，通過調(diào)節(jié)微調(diào)閥，使氣體壓力保持在 60~120Pa，在電極兩端施加高壓直流電，放電管內(nèi)氣體被擊穿，引發(fā)輝光放電等離子體， 放電功率為330W~660W，放電時(shí)間為5~60min，將Pd 2+還原成金屬態(tài)，即得催化Suzuki 偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑。
[0007] 本發(fā)明方法使用輝光放電等離子體還原制備負(fù)載型鈀納米催化劑，避免了液相體 系還原引起的顆粒重新分布，制得的Pd納米顆粒不易團(tuán)聚，尺寸較小，且均勻分散，在催化 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)中表現(xiàn)出了較高的催化活性。
[0008] 當(dāng)制得負(fù)載的Pd納米催化劑加入量為反應(yīng)物千分之一時(shí)，催化不同底物的 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，表現(xiàn)出了很尚的催化活性，廣率均可達(dá)85%以上。
[0009] 并且催化對(duì)溴甲苯和苯硼酸的Suzuki反應(yīng)時(shí)，催化劑循環(huán)使用5次，催化劑的活 性仍沒有發(fā)生明顯下降。
【附圖說明】
[0010] 圖1為實(shí)驗(yàn)1制得的催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑；
[0011] 圖2為實(shí)驗(yàn)1制得的催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑的TEM照片；
[0012] 圖3為實(shí)驗(yàn)1制得的催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑的TEM照片。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 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】 [0014] 一：本實(shí)施方式中催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑的 制備方法按照以下步驟進(jìn)行：
[0015] -、在室溫下將Ig活性炭載體與2~IOml的0. 0470mol/L的Na2PdCl4溶液混合， 攪拌浸漬12h，然后離心，在IKTC干燥12h，得樣品；
[0016] 二、取0.1 g樣品均勻地平鋪在承載舟上，放置于放電管內(nèi)，利用真空栗將等離 子體放電器內(nèi)部抽真空，通入N2等離子體放電氣體，通過調(diào)節(jié)微調(diào)閥，使氣體壓力保持在 60~120Pa，在電極兩端施加高壓直流電，放電管內(nèi)氣體被擊穿，引發(fā)輝光放電等離子體， 放電功率為330W~660W，放電時(shí)間為5~60min，將Pd 2+還原成金屬態(tài)，即得催化Suzuki 偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑。
[0017] 將上述制得的催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑應(yīng)用于溴代芳烴與苯 硼酸的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，具體條件為：催化劑為上述制備的負(fù)載型鈀納米催化劑，所用鹵 代芳烴可為對(duì)溴苯乙酮、對(duì)溴硝基苯、對(duì)溴甲苯、溴苯、對(duì)溴苯乙腈、對(duì)溴苯甲醚、鄰溴甲苯、 間溴硝基苯；堿為K 2CO3,;所用溶劑為乙醇和水的混合體系，體積比為1:1，總體積為12ml ; 在60°C條件下反應(yīng)30min，催化劑的用量是溴代芳烴的1%。，產(chǎn)率均可達(dá)85%以上。
【具體實(shí)施方式】 [0018] 二：本實(shí)施方式與一不同的是步驟一中在室溫下將 Ig活性炭載體與5ml的0. 0470mol/L的~&$(1(：14溶液混合。其它與一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0019] 三：本實(shí)施方式與一或二之一不同的是步驟二中使氣 體壓力保持在70~llOPa。其它與一或二之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0020] 四：本實(shí)施方式與一至三之一不同的是步驟二中使氣 體壓力保持在80~lOOPa。其它與一至三之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0021] 五：本實(shí)施方式與一至四之一不同的是步驟二中使氣 體壓力保持在90Pa。其它與一至四之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0022] 六：本實(shí)施方式與一至五之一不同的是步驟二中放電 功率為350W~650W。其它與一至五之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0023] 七：本實(shí)施方式與一至六之一不同的是步驟二中放電 功率為400W~600W。其它與一至六之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0024] 八：本實(shí)施方式與一至七之一不同的是步驟二中放電 功率為500W。其它與一至七之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0025] 九：本實(shí)施方式與一至八之一不同的是步驟二中放電 時(shí)間為15~50min。其它與一至八之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0026] 十：本實(shí)施方式與一至九之一不同的是步驟二中放電 時(shí)間為45min。其它與一至九之一相同。
[0027] 采用下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明效果：
[0028] 實(shí)驗(yàn)1 :催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載型鈀納米催化劑的制備方法（負(fù)載量為 5wt%的鈀納米催化劑）：
[0029] 在室溫下將Ig活性炭載體與IOml的0. 0470mol/L的似2?(1(：14溶液混合，攪拌浸 漬12h，然后離心除去多余濾液，IKTC干燥12h。稱取0.1 g上述所得樣品均勻地平鋪在承 載舟上，放置于放電管內(nèi)。利用真空栗將等離子體放電器內(nèi)部抽真空，通入等離子體放電氣 體，通過調(diào)節(jié)微調(diào)閥，使氣體壓力保持在l〇〇Pa，在電極兩端施加高壓直流電，放電管內(nèi)氣體 被擊穿，引發(fā)輝光放電等離子體，放電功率為330W，放電時(shí)間為20min，制得所述負(fù)載型鈀 納米催化劑。
[0030] 實(shí)驗(yàn)2 :(負(fù)載量為4wt %的鈀納米催化劑）
[0031 ] 在室溫下將Ig活性炭載體與8ml的0. 0470mol/L的似2?(1(：14溶液混合，攪拌浸漬 12h，然后離心除去多余濾液，IKTC干燥12h。稱取0.1 g上述所得樣品均勻地平鋪在承載舟 上，放置于放電管內(nèi)。利用真空栗將等離子體放電器內(nèi)部抽真空，通入等離子體放電氣體， 通過調(diào)節(jié)微調(diào)閥，使氣體壓力保持在60Pa，在電極兩端施加高壓直流電，放電管內(nèi)氣體被擊 穿，引發(fā)輝光放電等離子體，放電功率為550W，放電時(shí)間為15min，制得所述負(fù)載型鈀納米 催化劑。
[0032] 實(shí)驗(yàn)3:(負(fù)載量為3wt %的鈀納米催化劑）