[发明专利]非均相Pd催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种非均相Pd催化剂的制备方法，将Ti₃C₂粉末加入到溶剂中，并进行超声处理；然后将钯源，铜源、表面活性剂加入悬浮液中，110℃‑170℃下反应1‑3h；反应结束后，依次加入乙醇和水进行离心清洗；最终通过冷冻干燥获得产品。本发明具有操作过程简单、金属前驱体利用率高等优点；并利用该催化剂合成高收率的阿贝西里药物关键中间体。

技术领域

本发明属于新型非均相催化剂的合成，具体地说是涉及一种非均相Pd催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

Suzuki反应是阿贝西里药物合成中关键步骤。均相钯催化剂是该步骤最为广泛使用的催化剂。但均相催化剂难以回收，造成了昂贵的催化剂的浪费。为了克服均相催化剂的缺点，人们对异质催化剂进行了探索。在Pd中添加非贵金属，如Cu、Fe和Ni，形成纳米合金或金属间化合物可以有效地提高了催化性能，并减少贵金属。但对于金属纳米晶体，其高比表面积会导致催化剂啊在催化过程中的聚集并脱落，这影响了纳米催化剂的回收性能。

为了克服这些挑战，人们用载体来负载钯基纳米晶体，以避免纳米晶体的聚集，同时保持高催化效率。二维材料，具有许多优点，如表面有许多官能团以增强结合力，具有独特的电子结构以提高其催化性能。但使用氧化石墨烯作为基底制备C-C偶联反应的催化剂需要进行表面功能化或与其他材料复合以提高其电荷转移能力，这使得催化剂的制备过程更加复杂，效率低下，并造成原材料的损失。因此寻找一种合适的新型二维材料作为合金的负载材料是十分必要的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种非均相Pd催化剂的制备方法及其应用，所述方法为一步还原法制备Ti₃C₂负载PdCu合金的方法，在Ti₃C₂纳米片上一步还原生长Pd及PdCu纳米颗粒(简称PdCu₄@Ti₃C₂)的方法。该方法具有操作过程简单、金属前驱体利用率高等优点；并利用该催化剂合成高收率的阿贝西里药物关键中间体。

本发明采用的技术方案为：

一种非均相Pd催化剂的制备方法，将Ti₃C₂粉末加入到溶剂中，并进行超声处理；然后将钯源，铜源、表面活性剂加入悬浮液中，110℃-170℃下反应1-3h；反应结束后，依次加入乙醇和水进行离心清洗；最终通过冷冻干燥获得产品。

作为优选，钯源和铜源的摩尔比为1：0-4。

作为优选，所述钯源为醋酸钯，铜源为醋酸铜；所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

作为优选，所述非均相Pd催化剂为PdCu₄@Ti₃C₂、PdCu@Ti₃C₂，Pd₅@Ti₃C₂中的任一种。

作为优选，所述溶剂为乙二醇；所述水为去离子水。

作为优选，所述Ti₃C₂粉末通过下述方法获得：

将Ti₃AlC₂粉末缓慢加入到HF中，在室温下搅拌24-48h；用去离子水离心洗涤，倒出上清液，在加入蒸馏水洗涤，重复该过程数次，直到溶液pH值达到6；然后将制得的Ti₃C₂粉末收集并冷冻干燥。

一种上述非均相Pd催化剂在Suzuki反应中应用。