發(fā)布時(shí)間：2017-08-03 13:15

  本文關(guān)鍵詞：多孔聚合物N-雜環(huán)卡賓鈀的合成與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 金剛烷 1 3 5-三苯基苯 NHC-Pd催化劑 多孔聚合物 Suzuki-Miyaum偶聯(lián)反應(yīng)

【摘要】：均相鈀催化劑因其高效催化性能被廣泛應(yīng)用于Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng),但回收利用率低的問(wèn)題嚴(yán)重制約其進(jìn)一步發(fā)展。多孔材料選擇性為反應(yīng)物分子提供反應(yīng)通道,其較大的比表面積能為催化劑提供更多催化位點(diǎn)。多孔材料與N-雜環(huán)卡賓(NHCs)鈀催化劑的結(jié)合,保證了與均相鈀催化劑相當(dāng)?shù)拇呋阅?同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鈀催化劑的回收利用。本文分別以1,3,5-三苯基苯和金剛烷為核心骨架結(jié)構(gòu),合成了多孔NHC-Pd主鏈金屬有機(jī)聚合物(MOMPs)催化劑,并應(yīng)用于非均相催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng),通過(guò)簡(jiǎn)單離心操作實(shí)現(xiàn)催化劑的回收利用。一、4-碘苯乙酮經(jīng)三分子縮合得到1,3,5-三(4-碘苯基)苯2-2,通過(guò)Ullman反應(yīng)、季銨化得到NHC前體2-4a,最后在DMF中2-4a與Pd(OAc)2配位制得目標(biāo)主鏈金屬有機(jī)聚合物催化劑2-5a,并應(yīng)用于Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)。以對(duì)溴苯甲醚和苯硼酸為模板反應(yīng),從溶劑、溫度、堿、催化劑使用量、反應(yīng)氣體氛圍、TBAB添加劑等方面進(jìn)行優(yōu)化,得到在空氣氛圍中70℃、EtOH、碳酸鉀、10mol%　Pd催化劑使用量的最優(yōu)條件,在此條件下選擇14種代表性底物進(jìn)行催化劑普適性探討,獲得37%-98%的產(chǎn)率,實(shí)現(xiàn)兩次催化劑的回收利用。二、以1-溴金剛烷為原料,通過(guò)Fridel-Crafts烷基化得到1,3,5,7-四苯基金剛烷3-2,然后通過(guò)碘代、Ullman反應(yīng)和季銨化后得到NHC前體3-5,最后與Pd(OAc)2配位得到目標(biāo)聚合物催化劑3-6,探索了不同溶劑對(duì)催化劑形貌及形貌對(duì)催化性能的影響。以對(duì)溴苯甲醚和苯硼酸為模板反應(yīng),從溶劑、溫度、堿、催化劑使用量、反應(yīng)氣體氛圍等方面進(jìn)行條件優(yōu)化,最后得到在空氣氛圍中50℃、H2O/EtOH(2:1, v/v)、碳酸鉀、0.5 mol%Pd催化劑使用量為最優(yōu)條件,并在此條件下進(jìn)行底物拓展,產(chǎn)率為40%-99%,且催化劑四次回收利用產(chǎn)率為94%。三、經(jīng)1HNMR、I3CNMR、IR分析確認(rèn)物質(zhì)結(jié)構(gòu),分別通過(guò)TGA、SEM、TEM等測(cè)試手段對(duì)催化劑2-5a和3-6的熱穩(wěn)定性、形貌等性質(zhì)進(jìn)行表征,兩種催化劑均具有良好的熱穩(wěn)定性,在300℃溫度下能穩(wěn)定存在,且均為不規(guī)則不定形固體小顆粒。XPS數(shù)據(jù)表明Pd以+2價(jià)存在于催化劑中�？傊�,所合成的兩種催化劑都能有效催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng),同時(shí)實(shí)現(xiàn)催化劑的回收重復(fù)利用,取得良好的效果,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：金剛烷 1 3 5-三苯基苯 NHC-Pd催化劑 多孔聚合物 Suzuki-Miyaum偶聯(lián)反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：湖北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第一章 文獻(xiàn)綜述15-32
• 1.1 引言15-16
• 1.2 Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)機(jī)理16-17
• 1.3 Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)研究進(jìn)展17-24
• 1.3.1 均相催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)17-21
• 1.3.2 非均相催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)21-24
• 1.4 有機(jī)多孔材料在鈀催化中的應(yīng)用24-27
• 1.5 本文研究依據(jù)及內(nèi)容27-32
• 1.5.1 選題依據(jù)27-31
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容31-32
• 第二章 1,3,5-三苯基苯支載NHC-Pd催化劑的合成及催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)32-60
• 2.1 設(shè)計(jì)思路32-33
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分33-41
• 2.2.1 測(cè)試儀器33-34
• 2.2.2 原料、試劑及處理34
• 2.2.3 1,3,5-三芳基苯支載NHC-Pd催化劑2-5合成及應(yīng)用34-41
• 2.3 結(jié)果與討論41-59
• 2.3.1 催化劑2-5a的合成41-53
• 2.3.2 催化劑2-5a催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)條件優(yōu)化53-56
• 2.3.3 催化劑回收利用56-57
• 2.3.4 Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)底物拓展57-59
• 2.4 結(jié)論59-60
• 第三章 金剛烷支載NHC-Pd催化劑的合成及催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)60-86
• 3.1 設(shè)計(jì)思路60-61
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分61-67
• 3.2.1 測(cè)試儀器61-62
• 3.2.2 原料、試劑及處理62
• 3.2.3 金剛烷支載NHC-Pd催化劑3-6的合成及應(yīng)用62-67
• 3.3 結(jié)果與討論67-84
• 3.3.1 催化劑3-6的合成67-77
• 3.3.2 Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)條件優(yōu)化77-80
• 3.3.3 催化劑回收利用80
• 3.3.4 Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)底物拓展80-84
• 3.3.5 形貌對(duì)催化劑性能的影響84
• 3.4 結(jié)論84-86
• 結(jié)論86-87
• 參考文獻(xiàn)87-93
• 附錄：Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)底物及產(chǎn)物圖譜93-100
• 碩士期間發(fā)表的文章100-101
• 致謝101

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉榕芳,肖秀峰,朱則善;消耗鎂陽(yáng)極在羰基還原偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用[J];精細(xì)化工;2000年S1期

2 辛炳煒;;水相中Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)研究進(jìn)展[J];德州學(xué)院學(xué)報(bào);2007年04期

3 夏文娟;潘劍明;陳波;馬銀標(biāo);;三叔丁基膦在偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用[J];浙江冶金;2009年04期

4 許華建;，

本文編號(hào)：614533