[发明专利]一种原位负载型催化剂及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于Suzuki反应催化剂技术领域，具体涉及一种原位负载型催化剂的制备方法和催化Suzuki反应的应用。

背景技术

在钯催化Suzuki偶联反应中，由卤代芳烃与芳基硼酸构建的联苯（及其衍生物）是重要的有机合成中间体，广泛应用于石油化工、精细化工和有机合成等领域。但均相催化剂难于分离、易分解、不能循环使用等缺点，限制了它们的广泛应用。为此人们试图通过均相催化剂的多相化来克服上述缺点。目前，一般是将此类催化剂负载到有机聚合物或无机载体上。但此类方法需要大量载体，负载量少，催化剂易于从载体上脱去，循环使用效果不佳。而配位聚合物由于其易于合成，具有大的比表面积，在催化等领域具有潜在的应用价值，成为近年来研究的热点。机械化学法可以大量制备催化剂，且制备方法简单。

发明内容

本发明的目的是提出了通过机械化学法制备一种原位负载型催化剂及其应用。

本发明提出的原位负载型催化剂制备方法，其制备过程如下：

在室温下将氧化锌、2-甲基咪唑和钯离子，按一定的物质的量，通过机械化学法反应5-60分钟，然后在冰浴条件下用硼氢化钠进行还原，去离子水，乙醇洗涤，真空干燥，得到原位负载型催化剂。

本发明提出的原位负载型催化剂催化Suzuki反应步骤如下：向反应体系中依次加入原位负载型催化剂Pd/ZIF-8，溴苯（及其衍生物），苯基硼酸（及其衍生物），三者物质的量之比为0.001-0.01:1:2，，溶剂去离子水与乙醇混合溶剂，反应温度25-80℃，反应1-24h后，过滤，催化剂用去离子水，乙醇洗涤，真空干燥，循环使用；液相部分用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，柱层析分离得到相应的Suzuki反应产物。

附图说明

附图为所得催化剂透射电镜图。

具体实施方式

实施例1：原位负载型催化剂1

在室温下将氧化锌、2-甲基咪唑和钯离子，按1:2:0.001的物质的量比，通过机械化学法反应30分钟（MM40030HZ/min），然后在冰浴条件下用硼氢化钠进行还原，去离子水，乙醇洗涤，真空干燥，得到原位负载型催化剂。

实施例2：原位负载型催化剂2

在室温下将氧化锌、2-甲基咪唑和钯离子，按1:2:0.01的物质的量比，通过机械化学法反应30分钟（MM40030HZ/min），然后在冰浴条件下用硼氢化钠进行还原，去离子水，乙醇洗涤，真空干燥，得到原位负载型催化剂。

实施例2：原位负载型催化剂催化Suzuki反应

向反应体系中依次加入原位负载型催化剂Pd/ZIF-8，溴苯（及其衍生物），苯基硼酸（及其衍生物），三者物质的量之比为0.005:1:2，溶剂去离子水与乙醇混合溶剂，反应温度80℃，反应6h后，过滤，催化剂用去离子水，乙醇洗涤，真空干燥，循环使用；液相部分用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，柱层析分离得到相应的Suzuki反应产物。

实施例3：原位负载型催化剂催化Suzuki反应

向反应体系中依次加入原位负载型催化剂Pd/ZIF-8，溴苯（及其衍生物），苯基硼酸（及其衍生物），三者物质的量之比为0.001:1:2，溶剂去离子水与乙醇混合溶剂，反应温度80℃，反应6h后，过滤，催化剂用去离子水，乙醇洗涤，真空干燥，循环使用；液相部分用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，柱层析分离得到相应的Suzuki反应产物。

实施例4：原位负载型催化剂催化Suzuki反应

向反应体系中依次加入原位负载型催化剂Pd/ZIF-8，溴苯（及其衍生物），苯基硼酸（及其衍生物），三者物质的量之比为0.01:1:2，，溶剂去离子水与乙醇混合溶剂，反应温度80℃，反应6h后，过滤，催化剂用去离子水，乙醇洗涤，真空干燥，循环使用；液相部分用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，柱层析分离得到相应的Suzuki反应产物。