[发明专利]具有高催化活性的多孔聚合物负载钯催化剂及其在催化Suzuki-Miyaura反应中的应用

说明书

本发明提供了一种具有高催化活性的多孔聚合物负载钯催化剂：以邻苯二酚衍生的多孔聚合物作为催化剂骨架，与钯源反应，得到负载钯催化剂。本发明还公开了所述邻苯二酚衍生的多孔聚合物负载钯催化剂在室温下无需无水无氧条件即可催化Suzuki‑Miyaura偶联反应。该催化剂具有高催化活性，高选择性和高稳定性，且制备简单，可以重复使用。

技术领域

本发明涉及一种具有高催化活性的多孔聚合物负载钯催化剂及其在催化Suzuki-Miyaura反应中的应用。

背景技术

贵金属由于其d电子轨道处于未满状态，所以极易吸附反应物，有利于中间产物的形成，因此在各种化学反应(包括氧化，氢化和偶联反应等)中都具有很高的催化活性(M.S.Hegde,GiridharMadras,K.C.Patil,Noble Metal Ionic Catalysts，Acc.Chem.Res.,2009,42,704-712)。其中研究较多的贵金属是钯，其均相催化的偶联反应更是有机合成的重要组成部分(如Suzuki-Miyaura反应，Heck反应等)，也是目前有机化学研究的热门方向，如今已广泛用于合成多种天然产物，药物和功能材料等(Q.-H.Xia,H.-Q.Ge,C.-P.Ye,Z.-M.Liu,K.-X.Su，Advances in Homogeneous and HeterogeneousCatalytic Asymmetric Epoxidation，Chem.Rev.，2005,105,1603)。

Suzuki-Miyaura反应(铃木-宫浦反应，又称铃木反应)是有机偶联反应，在钯催化剂等的催化下，芳基或烯基硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。该反应在有机合成中的用途广，具有较强的底物适应性及官能团容忍性，常用于合成多烯烃、苯乙烯和联苯的衍生物，从而应用于众多天然产物、有机材料的合成中。其中钯催化剂是该反应的核心所在。研制出高活性、可重复利用的钯催化剂是目前的重点研究方向。但是钯的均相催化剂具有基本缺陷，例如难以分离提纯，会导致产物污染以及提高分离提纯成本；本身价格昂贵等。这些都不符合绿色可持续性发展的号召，从而阻碍了其进一步在工业上的发展应用。通常，将钯固定在具有高比表面积的固体基质上制备成相应的非均相催化剂，既可以保留钯的活性，也可以有效地从混合物中分离以便重复使用，从而很好解决了该领域的“痛点”。因此，我们可以通过非均相催化体系有效地解决这些问题。