MCM-41負載鈀催化劑的制備、表征及其催化Suzuki偶聯(lián)反應的研究.pdf

1、MCM一41負載鈀催化劑的制備、表征及其催化Suzuki偶聯(lián)反應的研究重慶大學碩士學位論文學生姓名：楊巧云指導教師：曹淵副教授專業(yè)：化學學科門類：理學重慶大學化學化工學院二0一二年四月重慶大學碩士學位論文中文摘要摘要Suzuki偶聯(lián)反應，在偶聯(lián)反應中是生成碳碳鍵最重要的有機單元反應之一，在藥物、天然產(chǎn)物、材料等領域占有非常重要的地位。Suzuki偶聯(lián)反應，對底物的選擇性較廣、反應條件溫和、毒性小、副產(chǎn)物少且易處理、具有高度的區(qū)域選擇性和

2、立體選擇性，特別是具有有效合成聯(lián)苯類化合物等特點。目前，聯(lián)芳烴化合物的合成方法有很多種，其中，利用鈀作催化劑催化Suzuki偶聯(lián)反應在合成方法中占據(jù)重要的地位；微波技術也是Suzuki偶聯(lián)反應中很有前景和潛力的一種技術。介孔分子篩MCM一41具有均一可調的介孔孔徑和穩(wěn)定的骨架結構，有利于反應物分子的擴散，表面易于修飾、比表面積較大、熱穩(wěn)定性高、機械性能穩(wěn)定，因此受到了廣泛的關注，它是負載型催化劑最有潛力和最理想的載體材料之一。本論文系統(tǒng)

3、研究了MCM一41負載鈀催化劑的制備、表征及其在微波加熱條件下對溴苯和四苯硼鈉參與的Suzuki偶聯(lián)反應的催化效果；制備MCM一41負載銅(Ⅱ)催化劑并對其進行表征，在不同加熱條件下，對照研究了其與MCM41負載鈀催化劑A在Suzuki偶聯(lián)反應中的催化性能。第一部分：首先以氯化鈀為鈀源，十六烷基三甲基溴化銨(cetyltrimethylammoniumbromide，CTAB)為模板劑，正硅酸乙酯(tetraethoxysilane，T

4、EOS)為硅源，以介孔分子篩MCM41為載體，采用微波輔助浸漬法一步合成了3種不同n(Pd)／n(Si)的MCM一41負載鈀催化劑A、B、C，并采用X射線粉末衍射儀(XRD)、傅立葉紅外光譜儀(FTIR)、氮吸附分析儀及掃描電子顯微鏡(SEM)對催化劑進行表征。結果表明，合成的3種催化劑均具有介孔結構，比表面積較高(74175～89468m2。g1)，孔徑較大(397～461nm)。第二部分：系統(tǒng)研究了催化劑A、B、C在微波輻射條件下對

5、溴苯與四苯硼鈉參與的Suzuki偶聯(lián)反應的催化效果。分別考察了鈀負載量、微波輻射溫度、微波輻射時間、微波功率、催化劑用量、溶劑與堿因素對反應的影響。通過對鈀負載量的研究，發(fā)現(xiàn)三種催化劑中鈀負載量最小的MCM一41負載鈀催化劑A的催化性能最高，對應的聯(lián)苯產(chǎn)率也最高。選擇催化劑A作為反應的催化劑，其他條件保持一致，發(fā)現(xiàn)微波溫度60。C是反應的最佳溫度，此時產(chǎn)率最高；微波反應時問為3h時，產(chǎn)率較高，接近80％；微波功率為300W時，產(chǎn)率最高，