雜多酸鹽-有機配合物雜化材料催化Suzuki偶聯(lián)反應研究.pdf

1、近年來,有機/無機雜化材料的設(shè)計合成及應用已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。這類材料兼具有機模塊和無機模塊的優(yōu)點,在性能上往往表現(xiàn)出協(xié)同效應。其中,雜多酸鹽/有機配合物是一類集雜多酸的剛性、尺寸穩(wěn)定性和有機配合物的韌性、可修飾性于一體的性能優(yōu)化互補的雜化材料。該類材料因其獨特的性能而被廣泛應用于光學、磁學、電學及催化等領(lǐng)域。在催化領(lǐng)域,對雜多酸/有機配合物雜化材料的研究還有助于理解有機分子和氧化物表面之間的協(xié)同作用,得到更有效的可循環(huán)利用的多功

2、能催化劑。
　　Suzuki偶聯(lián)反應是構(gòu)筑C–C鍵,合成芳香類化合物的重要方法。大多數(shù)情況下,Suzuki偶聯(lián)反應使用均相的Pd(II)配合物催化劑。這不僅使貴金屬Pd(II)催化劑的回收變得困難,而且,在均相催化體系中,金屬 Pd的聚集和沉淀還會導致催化劑活性的降低。因此,高效、高活性、可循環(huán)性能良好的多相催化劑的研究就顯得尤為重要。本論文以構(gòu)建高效的雜多酸鹽/有機配合物雜化材料催化的多相 Suzuki偶聯(lián)反應體系為目的,主要開

3、展了以下研究:
　　1、制備并表征了Pd(salen)配合物與缺位硅鎢酸的雜化材料Pd(salen)-POM,考察了其催化 Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應的活性。結(jié)果表明,和均相 Pd(salen)催化劑比較, Pd(salen)-POM非均相催化劑的催化活性更高。以乙醇和水為混合溶劑,在較為溫和的條件下,該催化劑對各種Br-和I-代芳烴,包括不活潑的鹵代烴和空間位阻大的鹵代烴的偶聯(lián)反應均有很高的催化活性。該催化劑同時表現(xiàn)出

4、了很好的可循環(huán)性能,在循環(huán)使用6次后催化活性基本保持不變。
　　2、制備并表征了三種不同的氮雜卡賓/雜多酸雜化材料,考察了其催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應的活性。結(jié)果表明,硅鎢酸鹽與氮雜卡賓陽離子通過離子交換得到的雜化材料(iPr?HCl)6SiW11PdO39具有最高的催化活性。該催化劑對Br-代芳烴和雜化芳烴與芳基硼酸的交叉偶聯(lián)反應及芳基硼酸的自偶聯(lián)反應均有較好的催化活性?；厥諏嶒灲Y(jié)果表明,該催化劑在循環(huán)使用5次后活

5、性有輕微的降低。
　　3、將鈀摻雜的雜多酸鹽K6SiW11PdO39, K5PW11PdO39及K7BW11PdO39負載于離子液體修飾的分子篩SBA-15上,制備了負載型雜化材料催化劑,并對催化劑進行了紅外,紫外漫反射,透射電鏡,ICP及BET表征;考察了其催化Suzuki偶聯(lián)反應的活性,并對反應條件進行了優(yōu)化。結(jié)果表明,和未負載的雜多酸鹽催化劑相比,負載型雜化催化劑的活性得到了極大地提高。尤其是催化劑 SBA-15-Im-Si