[发明专利]一种N-杂环卡宾官能化的有序介孔有机硅Pd催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种N‑杂环卡宾官能化的有序介孔有机硅Pd催化剂及制备法，即：a、制备4‑碘‑2,6‑二异丙基苯胺；b、利用a制备双(4‑I‑2,6‑二异丙基苯基)二氮杂丁二烯；c、利用b制备1,3‑双(4‑碘‑2,6‑二异丙基苯基)‑1H‑咪唑‑3‑鎓盐；d、以双(乙腈)(1,5‑环辛二烯)四氟化铑作催化剂，c与三乙氧基硅烷反应得IPr功能硅源；e、将BTEE骨架硅源加到P123和氯化钠的稀盐酸液与IPr功能硅源反应共聚；f、将e所得反应液老化；g、对f所得除去模板剂干燥得NHC@PMO载体；h、将NHC@PMO载体、二氯化钯和碳酸钾在3‑氯吡啶溶液中反应得Pd‑NHC@PMO。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术，具体涉及一种新型负载钯配合物的有序介孔纳米硅材料。

背景技术

N-杂环卡宾官能化的硅源(IPr功能硅源)：即1,3-bis(2,6-diisopropyl-4-(triethoxysilyl)phenyl)-1H-imidazol-3-iumtrifluoromethanesulfonate，也称1,3-双(4-三乙氧基甲硅烷基-2,6-二异丙基苯基)-1H-咪唑-3-鎓三氟甲烷磺酸盐是一种硅源。Pd催化的Suzuki-Miyaura偶联反应是合成多类聚合物、农用化学品和药物化合物的基本反应。由于芳基氯化物作为底物的使用与芳基溴化物和碘化物相比，易于获得且成本低，是一种理想的偶联底物。然而，对于非均相催化剂，芳基氯化物的偶联活性较低，是具有挑战性的。芳基氯化物的Suzuki-Miyaura偶联反应的非均相偶联报道很少。Pd-膦体系可以有效地促进芳基氯化物的偶联，但在空气中具有高毒性和低稳定性。然而，N-杂环卡宾络合物如Pd-IPr[IPr＝N,N-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑-2-亚基]不仅在芳基氯化物的Suzuki-Miyaura偶联中与Pd-膦络合物具有相当的活性，而且在空气中也稳定，毒性低，符合绿色化学的理念。

而通过IPr功能硅源中的三乙氧基硅烷与BTEE有机硅烷在一锅中借助模板剂共缩合合成的有序介孔有机硅材料(NHC@PMO)。这类材料有许多独特的优点，例如由于载体中引入的有机部分是在分子水平上自组装，使得有机部分更均匀地分布在材料的框架中，而不是接枝在材料的孔表面上；形成的有序介孔有机硅材料(NHC@PMO)具有较高的表面积、有序的纳米孔道和较小的扩散阻力；N-杂环卡宾络合物不仅在芳基氯化物的Suzuki-Miyaura偶联中具有相当的活性，而且在空气中也很稳定，毒性低；其催化剂有较高的疏水性，以及强的水热和机械稳定性。

鉴于此，需要提供一种制备N-杂环卡宾官能化的有序介孔有机硅Pd催化剂的技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种N-杂环卡宾官能化的有序介孔有机硅Pd催化剂。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种N-杂环卡宾官能化的有序介孔有机硅Pd催化剂，采用如下步骤制备而成：

(1)、首先，用2,6-二异丙基苯胺和IX发生取代反应生成4-碘-2,6-二异丙基苯胺；所述IX为氯化碘、溴化碘或碘；

(2)、然后，利用步骤(1)得到的4-碘-2,6-二异丙基苯胺与乙二醛反应生成双(4-I-2,6-二异丙基苯基)二氮杂丁二烯；

(3)、生成的双(4-I-2,6-二异丙基苯基)二氮杂丁二烯再与三氟甲烷磺酸银和特戊酸氯甲酯，或与氯化锌和多聚甲醛生成1,3-双(4-碘-2,6-二异丙基苯基)-1H-咪唑-3-鎓盐；

(4)、再以双(乙腈)(1,5-环辛二烯)四氟化铑作为催化剂，1,3-双(4-碘-2,6-二异丙基苯基)-1H-咪唑-3-鎓盐与三乙氧基硅烷反应生成IPr功能硅源1,3-双(4-三乙氧基甲硅烷基-2,6-二异丙基苯基)-1H-咪唑-3-鎓盐；