[发明专利]硅藻土负载钯催化剂、制备方法及其应用

摘要

一种硅藻土负载钯催化剂、制备方法及其在催化Suzuki偶联反应中的应用，属于钯催化剂技术领域。通过天然硅藻土表面及其介孔中存在的硅羟基来与硅烷偶联剂KH560发生反应，使天然硅藻土表面带有环氧基团，而通过环氧基团与被氨基改性的三苯基膦的开环反应，使天然硅藻土成为三苯基膦改性的硅藻土，然后经过三苯基膦与游离钯形成配位作用，使钯负载在硅藻土上，成为可重复利用的高效催化剂。这种负载方法具有负载量可调，金属分散度高，粒径分布较均匀，并且负载工艺简单高效等优良效果。在进行催化实验时，新负载好的催化剂可以在室温下把溴苯与苯硼酸偶联反应的产率提高到95％以上，并且在重复利用八次之后，其催化活性依然可以使产率保持在90％以上。

主权项

一种硅藻土负载钯催化剂的制备方法，其步骤如下：1)将硅藻土与3‑缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷按质量比15～25：1，混合后加入甲苯中回流，回流时间为15～25h；2)吸滤分离步骤1)产物，依次用甲苯、甲醇和二氯甲烷洗涤产物，真空干燥后得到环氧基改性的硅藻土；3)将对溴苄胺、二苯基膦、醋酸钯、碳酸钾加入到经无水处理的DMAC中，对溴苄胺、二苯基膦、醋酸钯、碳酸钾的用量摩尔比为1～1.2：1：0.005～0.01：1.2，再在通入氩气的条件下，将体系加热到160～165℃反应3～6小时，通过柱层析提纯得到苄胺改性的三苯基膦；4)向异丙醇中加入步骤2)制备得到的环氧基改性的硅藻土10质量份，加入0.1～0.15质量份的N,N‑二异丙基二酰亚胺，0.01～0.005质量份的三乙胺和0.15～0.2质量份的苄胺改性的三苯基膦，混合物在室温下搅拌15～18h后过滤，滤出物依次用二氯乙烷、THF、甲醇洗涤，然后真空干燥至恒重，得到三苯基膦改性的硅藻土；5)将0.025～0.035质量份的醋酸钯加入到四氢呋喃和甲醇中，然后在氮气保护下搅拌30～60min，再加入步骤4)制备得到的三苯基膦改性的硅藻土10质量份，混合体系在室温下搅拌3～6h，过滤，滤出物用四氢呋喃洗涤，真空干燥后得到硅藻土负载钯催化剂。