[发明专利]一种负载型钯催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载型钯催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

催化产业作为化工甚至人类现代文明的支柱产业之一，越来越受到人们的重视。全球范围内，各国都投入大量人力财力用于改良现有催化剂和开发更高性能催化剂。而铂、钯、铑、银、钌等贵金属催化剂，作为最重要的催化剂材料，以其具有较高的催化活性、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性，已经成为催化材料研究的热点。

钯催化剂，作为贵金属催化剂的一种，被广泛地应用于电催化、氢化还原和偶联反应等领域。虽然人们针对不同领域，已经开发出各式各样的钯催化剂，目前已经实现工业化应用的钯催化剂有：钯碳催化剂和钯配位催化剂。但现在工业应用钯催化剂依旧存在很多缺点，极大了限制了钯催化剂的性能和应用。钯碳催化剂虽然制备过程简单，但钯的负载量并不能很好调节，同时催化活性较低；钯配位催化剂活性高，但制备方法复杂，催化环境苛刻，同时难于回收。正因为如此，开发制备方法简单可控性好、高活性，且易于回收的新型钯催化剂成为目前钯催化领域的关键课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有制备方法简单可控，催化活性高，可循环使用的新型负载型钯催化剂及其制备方法，还提供该负载型钯催化剂在偶联反应催化中的应用。

本发明的发明人意外地发现，将多乙炔基芳香化合物，与四(三苯基膦)合钯和/或二氯二(三苯基膦)合钯在有机溶剂中接触反应，能够得到一种催化活性高，且可循环使用的新型负载型钯催化剂，从而完成了本发明。

即，本发明提供了一种负载型钯催化剂的制备方法，其中，该方法包括将多乙炔基芳香化合物，与四(三苯基膦)合钯和/或二氯二(三苯基膦)合钯在有机溶剂中接触，并将接触后的产物进行固液分离，得到负载型钯催化剂；所述多乙炔基芳香化合物，与所述四(三苯基膦)合钯和二氯二(三苯基膦)合钯的总量的摩尔比为3-30∶1。

本发明还提供一种由上述方法得到的负载型钯催化剂，以及该负载型钯催化剂在偶联反应催化中的应用。

根据本发明的方法，只需通过一步合成就能够将钯直接负载到载体上，具有制备方法简单、易于操作的优点；并且通过控制所述多乙炔基芳香化合物，与所述四(三苯基膦)合钯和/或二氯二(三苯基膦)合钯的使用量，能够调节钯元素的负载量；另外，通过本发明的方法得到的负载型钯催化剂具有活性高，且可反复使用等优点。

附图说明

图1为实施例1得到的钯催化剂的高分辨透射电镜照片；

图2为实施例1制备的钯催化剂及原料多乙炔基芳香化合物的红外线吸收图谱。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明的负载型钯催化剂的制备方法包括将多乙炔基芳香化合物，与四(三苯基膦)合钯和/或二氯二(三苯基膦)合钯在有机溶剂中接触，并将接触后的产物进行固液分离，得到负载型钯催化剂；所述多乙炔基芳香化合物，与所述四(三苯基膦)合钯和二氯二(三苯基膦)合钯的总量的摩尔比为3-30∶1。

根据本发明，所述多乙炔基芳香化合物，与所述四(三苯基膦)合钯和/或二氯二(三苯基膦)合钯的使用量，可以根据期望得到的负载型钯催化剂的钯元素负载量来适当选择。优选情况下，所述多乙炔基芳香化合物，与所述四(三苯基膦)合钯和二氯二(三苯基膦)合钯的总量的摩尔比为3-30∶1；从成本方面来考虑，更优选所述多乙炔基芳香化合物，与所述四(三苯基膦)合钯和二氯二(三苯基膦)合钯的总量的摩尔比为5-25∶1。

需要说明的是：当同时使用四(三苯基膦)合钯和二氯二(三苯基膦)合钯，反应物的摩尔比指的是多乙炔基芳香化合物，与四(三苯基膦)合钯和二氯二(三苯基膦)合钯的总量的摩尔比，当使用四(三苯基膦)合钯和二氯二(三苯基膦)合钯中的一种时，反应物的摩尔比指的是多乙炔基芳香化合物与四(三苯基膦)合钯的摩尔比或者多乙炔基芳香化合物与二氯二(三苯基膦)合钯的摩尔比。

根据本发明，所述接触条件只要能够使所述多乙炔基芳香化合物，与所述四(三苯基膦)合钯和/或二氯二(三苯基膦)合钯充分反应，生成所述负载型钯催化剂即可。优选情况下，所述接触的条件包括：接触的温度为30-100℃，接触的时间为0.5-48小时；为了更进一步缩短反应时间、降低成本，更优选所述接触的条件包括：接触的温度为40-80℃，接触的时间为5-24小时。