聚合型氮杂环卡宾—钯（IPr-Pd）催化剂的制备及其催化作用

发布时间：2017-10-22 07:06

  本文关键词：聚合型氮杂环卡宾—钯（IPr-Pd）催化剂的制备及其催化作用

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【摘要】：小分子NHC-Pd催化剂具有活性高、稳定性好、可修饰性强等优点,现已大量应用于催化Suzuki-Miyaura偶联反应。鉴于小分子催化剂难以从产品中分离,通过负载催化剂的制备,成为实现催化剂有效回收使用的重要方法之一。但是在催化剂的负载过程中,依然存在性质不稳定、结构容易遭到破坏、负载率低等问题。本课题重点采用自负载的方式,有效克服负载效率较低的问题。主要通过对大位阻卡宾单体进行钯配体的络合,然后利用其本身的催化性能,催化剂单体的聚合,形成大分子的负载催化剂。具体内容如下:(1)将碘代苯胺通过醛胺缩合反应最终关环形成纯度较高的I-IPr配体。(2)先后将两种不同的钯源与I-IPr相结合,形成小分子(I-NHC)Pd(acac)Cl)催化剂和I-NHC-PdCl2-3-chloropyridine催化剂。(3)分别利用以上两种小分子钯催化剂催化自身与三(4-氨基苯基)胺发生Buchwald-Hartwig偶联反应,投料比为3:2。最终交联成大分子聚合物催化剂C1比表面积为7.5894 m2/g,平均粒径为1.540μm;催化剂C2比表面积为13.09 m2/g,平均粒径为2.086μm。(4)对两种催化剂的催化行为进行检测,发现在溴代芳烃、碘代芳烃与芳基硼酸的偶联反应中,催化剂C1、催化剂C2均表现出较高的活性及稳定性,且催化剂C2的底物适应性要好于催化剂C1。(5)辅助配体及柔性位阻对大分子聚合物催化剂的稳定性及活性的作用非常重要。
【关键词】：I-IPr 配体 聚合物催化剂 Suzuki 偶联反应 自催化聚合
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-35
• 1.1 概述9-11
• 1.2 Suzuki反应中催化剂分类及特点11-13
• 1.2.1 含配体钯催化剂11-12
• 1.2.1.1 含P配体钯催化剂11
• 1.2.1.2 含N配体钯催化剂11-12
• 1.2.1.3 含N、P配体钯催化剂12
• 1.2.2 无配体钯催化剂12-13
• 1.2.2.1 无机材料负载的钯催化剂12-13
• 1.2.2.2 大分子聚合物负载的钯催化剂13
• 1.2.3 Suzuki催化剂小结13
• 1.3 负载型NHC配体Pd催化剂13-26
• 1.3.1 硅材料15-17
• 1.3.2 碳材料17
• 1.3.3 有机聚合物17-23
• 1.3.4 磁性纳米材料23-24
• 1.3.5 自负载型NHC-Pd24-25
• 1.3.6 负载催化剂小结25-26
• 1.4 本论文的出发点和基本研究思路26-28
• 1.4.1 选题意义26-27
• 1.4.2 课题主要研究内容27-28
• 参考文献28-35
• 第2章 I-IPr钯催化剂及其中间体的制备35-48
• 2.1 前言35-36
• 2.2 实验部分36-37
• 2.2.1 试剂36-37
• 2.2.2 主要仪器设备37
• 2.3 I-IPr的制备与表征37-42
• 2.3.1 4-I-(2，6)-二异丙基苯胺的制备与表征37-39
• 2.3.2 碘代二亚胺的制备与表征39-40
• 2.3.3 I-IPr配体的制备与表征40-42
• 2.4 碘代配体络合钯催化剂的制备与表征42-46
• 2.4.1 (I-NHC)Pd(acac)Cl)的制备与表征42-44
• 2.4.1.1 乙酰丙酮钯的制备与表征42-43
• 2.4.1.2 (I- NHC) Pd(acac)Cl的制备与表征43-44
• 2.4.2 I-NHC-PdCl_2-3-chloropyridine的制备与表征44-46
• 2.5 小结46-47
• 参考文献47-48
• 第3章 交联型大分子催化剂C1的制备以及对SUZUKI反应的催化行为48-64
• 3.1 前言48-49
• 3.2 实验部分49-51
• 3.2.1 实验仪器与试剂49-51
• 3.3 自催化交联型催化剂C1的制备与表征51-53
• 3.3.1 催化剂C1的制备51
• 3.3.2 催化剂C1的表征方法51-53
• 3.4 催化剂C1的催化性能53-54
• 3.5 影响催化剂的主要因素54-58
• 3.5.1 溶剂的影响54-55
• 3.5.2 不同碱类及碱用量对反应的影响55-57
• 3.5.3 反应温度对催化反应的影响57
• 3.5.4 催化剂用量的影响57-58
• 3.5.5 苯硼酸用量的影响58
• 3.6 催化剂C1的底物适应性58-60
• 3.7 催化剂C1对氯苯底物催化效果研究60-61
• 3.8 小结61-62
• 参考文献62-64
• 第4章 交联型大分子催化剂C2的制备以及对SUZUKI反应的催化行为64-83
• 4.1 前言64-65
• 4.2 实验部分65-67
• 4.2.1 实验仪器与试剂65-67
• 4.3 自催化交联型催化剂的制备与表征67-69
• 4.3.1 催化剂C2的制备67
• 4.3.2 催化剂C2的表征方法67-69
• 4.4 催化剂C2的催化活性测试69-70
• 4.5 影响催化剂的主要因素70-75
• 4.5.1 溶剂的影响70-71
• 4.5.2 不同的碱类及碱用量对反应的影响71-72
• 4.5.3 反应温度对催化反应的影响72
• 4.5.4 催化剂用量对反应的影响72-73
• 4.5.5 催化剂C2的底物适应性73-75
• 4.6 催化剂C2对氯苯底物催化效果研究75-76
• 4.7 催化剂C1、C2催化性能探讨76-77
• 4.8 催化剂循环使用次数77-78
• 4.9 两种催化剂结构表征、稳定性表征及分离效果78-81
• 4.10 小结81-82
• 参考文献82-83
• 第5章 结论83-84
• 附录84-96
• 致谢96-97
• 个人简历97

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本文编号：1077253