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摘 要

从钯催化剂的分类、制备，钯催化剂的催化反应类型以及负载钯催化剂的载体的种类等对负载型钯催化剂做了概述，简单介绍了Suzuki，Sonogashira和Heck经典偶联反应的机理及应用。本实验制备的硅胶负载型联三吡啶配体络合钯金属催化剂在筛选得到的最适催化条件下在Sonogashira和Heck偶联反应并没有表现出的很高的催化活性，GC检测反应底物的转化率均在5%-60%的范围内，仅仅在Suzuki偶联反应中底物为对芳基溴化物与芳基苯硼酸时表现出惊人的催化活性，GC检测反应底物的转化率达到99%。而在回收利用方面，该负载型催化剂表现出色，当回收次数达到5次时，仍有极高的催化活性。说明由硅胶负载型联三吡啶配体络合的钯金属催化剂有极强的稳定性。

关键字：联三吡啶 负载型钯催化剂 GC 转化率 回收利用

Abstract

From palladium catalyst classification, preparation, palladium catalyst reaction type and load palladium catalysts are the load type palladium catalyst is summarized, a brief introduction of the Suzuki Sonogashira and Heck classical coupling reaction mechanism and application. The preparation of silica gel supported linked pyridine ligand complexation palladium metal catalyst in the screened the optimum catalytic conditions in Sonogashira and Heck coupling reactions did not exhibit high catalytic activity, the rate of the conversion of the GC substrate were within the range of 5%-60%, only only in Suzuki coupling reaction substrate for show remarkable catalytic activity of aryl bromides with aryl boronic acid, GC detection reaction substrate conversion rate reached 99%. In terms of recycling, the supported catalyst has excellent performance, and it still has very high catalytic activity when the number of recovery is up to 5 times. It is showed that the palladium metal catalysts supported by silica gel supported by three pyridine ligands have strong stability.

Key words: Three pyridine ligands; complex supported palladium catalyst recycling; GC; conversion

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

目录 Ⅲ

第一章 综述 1

1.1 钯催化剂 1

1.1.1 钯催化剂简介 1

1.1.2 钯催化剂催化的反应 1

1.1.3 钯催化剂的分类 2

1.1.4 负载型钯催化剂常用载体 4

1.1.5 负载型催化剂的催化机理 4

1.1.6 钯催化剂的制备方法 5

1.1.7 偶联反应 7

1.2课题的研究内容及意义 8

1.2.1 课题研究的内容 8

1.2.2 课题研究的意义 8

第二章 实验部分 9

2.1 实验原料 9

2.2 实验仪器 10

2.3 配体 10

2.3.1 配体的合成 10

2.3.2配体的核磁表征(¹H-NMR) 11

2.4 催化剂 11

2.4.1 催化剂的合成 12

2.5 反应条件的探索 13

2.5.1 反应变量为碱 13

2.5.2 反应变量为溶剂 14

2.5.3 控制添加剂为变量 14

2.5.4 控制温度为变量 15

2.5.5 控制时间为变量 15

2.5.6 控制催化剂的量为变量 16

第三章 结果与分析 17

3.1 底物拓展 17

3.1.1 Suzuki 17

3.1.2 Sonogashira 18

3.1.3 Heck 19

3.2 催化剂的回收利用 20

第四章 结论 22

参考文献 23

致谢 26

第一章 综述

1.1 钯催化剂

1.1.1 钯催化剂简介

钯作为一种有丰富来源的金属，相对于其他贵金属来说有着较低廉的价格，加上其高催化活性及高选择性。从1960年开始，经过进60年的蓬勃发展，在催化加氢、氧化及脱卤偶联反应中都能见到它的身影。尤其是在汽车尾气净化、石油的精馏、能源、医药等方面。但是钯催化剂在均相催化中由于难以与产物分离，即使其有高催化性，也并不被人所看好，仅有有限的氯化钯等几种在被使用。当钯催化剂以非均相催化剂的形态存在时，其难以与产物分离的缺点得到了很好的弥补，并且当钯被负载在载体上时，其稳定性也得到了很大的提升。但是由于载体的存在，负载型钯催化剂催化的反应通常会产生较多的副产物，且会阻止反应底物在催化剂间的扩散，从而降低催化效率。因此怎样制备一种同时拥有高催化活性和易于回收利用两种优点的负载型钯催化剂这一问题的解决，就成了人们的首要关注对象。

1.1.2 钯催化剂催化的反应

1.1.2.1 氢化反应

负载型钯催化剂在因在该反应中表现出的专一性、高催化活性、化学稳定性而被广泛应用，其中钯碳催化剂在烯烃加氢、炔烃加氢、硝基和亚硝基加氢、腈的加氢反应中广泛应用，钯碳催化剂还在精对苯二甲酸的生产^[1]、蒽醌法生产双氧水^[2]、己内酰胺生产^[3]中使用。当然钯催化剂在苯二胺及同系产品、对氨基酚、对氨基苯甲醚及同系产品中的应用同样十分广阔^[4]。

1.1.2.2 氧化反应

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