纳米多孔钯催化C=O不饱和键氢化反应研究

发布时间：2022-02-13 03:29

　　芳香醇是一种重要的有机染料和医药中间体,通过催化氢化芳香酮来制备具有高附加值的芳香醇,不仅符合绿色化学的发展观念,而且也具有很高的经济价值。纳米多孔钯（PdNPore）催化剂是一种自支撑无载体的,拥有大比表面积和高孔隙率的多相催化剂,同时在其内部拥有三维双连续的独特立体结构。无负载、易制备、易回收和易重复利用的特点,使其表现出良好的催化稳定性。本文以纳米多孔钯（PdNPore）为催化剂,氢气为氢源,在无碱无添加剂的温和条件下实现了芳香酮化合物到芳香醇的选择性加氢还原。通过对反应温度、催化剂用量、反应时长、溶剂种类和氢气压力的筛选优化,确定了反应的最优条件:反应温度为30oC,氢气压力为1 atm,溶剂为无水甲醇,反应时间为20 h,催化剂用量为5 mol%。在此条件下,各种芳香酮类化合物均能顺利发生反应,生成相应的芳香醇类化合物,其产率在93?99%之间,该催化体系对甲基、甲氧基、羟基等各种官能团都具有非常好的兼容性。纳米多孔钯在重复使用10次以后,催化活性基本保持不变。此外,通过电感耦合等离子体质谱仪（ICP）进行测试,结果显示纳米多孔钯未浸出,进一步证明该催化剂的稳定性。 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

纳米多孔钯催化剂制备过程示意图

(1)N2吸脱附表征:首先取0.1 g的PdNPore(预处理:130oC抽真空6 h)。用Quantanchrome auto iQ型物理吸附仪进行N2吸脱附测试。由图3.1可知该吸附等温线是IV型等温线,可见PdNPore催化剂属于介孔结构。通过BET(Brunauer-Emmett-Teller)计算方法可得比表面积为50 m2·g-1。由图3.2,用DFT(Density Functional Theory)计算孔径[78],PdNPore催化剂孔径约为3.6 nm左右。图3.2纳米多孔钯的孔径分布曲线

图3.1纳米多孔钯的N2吸脱附曲线(2)结构表征:使用扫描电子显微镜(日本日立公司SU8220型)对PdNPore的结构形貌进行分析(图3.3a),显而易见PdNPore呈现海绵状,在整个材料中存在很多的孔,其中分布着均匀的孔道和韧带。通过EDS能谱分析可知(图3.3b),PdNPore在经过去合金化过程之后,还是有微量的Al存在,根据原子比,去合金之后的纳米多孔钯催化剂是Pd88Al12。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Reversal of diastereoselectivity in palladium-arene interaction directed hydrogenative desymmetrization of 1,3-diketones[J]. Chang-Bin Yu,Heng-Ding Wang,Bo Song,Hong-Qiang Shen,Hong-Jun Fan,Yong-Gui Zhou.  Science China（Chemistry）. 2020(02)
[2]苯基三氟硼酸钾催化的硅烷还原羰基化合物成醇反应[J]. 刘建辉,王星旸.  有机化学. 2019(05)
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本文编号：3622639