硅基介孔材料負載型Pd、Rh催化劑及其催化性能的研究.pdf

1、摘要近年來，人們對催化反應(yīng)的研究越來越深入，高效催化劑層出不窮；其中非均相催化劑在這些年來的發(fā)展已經(jīng)給世界的化學(xué)發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響，非均相催化劑不僅解決了對催化劑循環(huán)利用的難題，還克服了貴金屬流失、重金屬污染等世界性難題。非均相催化劑中載體材料的選擇對催化反應(yīng)有著極大的影響。本文分別制備了以無機硅材料和有機硅材料為載體的兩類高效催化劑，對suzuki偶聯(lián)反應(yīng)和芳香酮的不對稱氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的催化性能做了研究，并對有機硅材料與無機硅材料對催化性

2、能的影響進行了比較。(1)第一部分：我們利用咪唑鈉與(3碘丙基)三甲氧基硅烷反應(yīng)，生成咪唑二硅源離子液體。將咪唑二硅源與醋酸鈀在四氫呋喃中進行配位。配位好的離子液分別和正硅酸乙酯(TEOS)與[1，4(7氧基硅基)苯】利用水熱合成法進行共聚。最后得到含有咪唑鈀為活化中心的兩類負載型Pd催化劑SBAt5負載Pd催化劑和PMO負載Pd催化劑。制各的催化劑通過固體13Cj／]29Si核磁、IR、XPS等確認結(jié)構(gòu)；另外通過BET、XRD、TEM

3、等表征表明兩種催化劑都具有介孔和規(guī)整的二維六方孔道結(jié)構(gòu)。之后通過suzuki偶聯(lián)反應(yīng)對確認結(jié)構(gòu)的兩種負載型催化劑進行催化活性測定。實驗表明：兩種催化劑都對碘苯系列芳香化合物與苯硼酸的偶聯(lián)都有很好的活性。在對溴苯與氯苯系列芳香族化合物與苯硼酸的偶聯(lián)反正中，PMO負載Pd催化劑的活性明顯優(yōu)于SBA15負載Pd催化劑。這兩類非均相催化劑可以便于回收，并可以重復(fù)利用。其中SBA15負載Pd催化劑重復(fù)套用7次之后，催化劑活性沒有明顯降低。(2)第

4、二部分：我們在模板劑十六烷基三甲基溴化銨與四乙基溴化銨分別與氧化鈣同時存在的條件下，正硅酸四乙酉匕[TEOS]與[1，4二(三乙氧基硅基)苯]在堿性條件中進行水解，水解過程中加入磺酰氯硅源化fl0(1s2s)一1，2二苯基乙二胺的手性配體同時自組裝。最后通過鹽酸乙醇去除模版劑，分別得到具有手性配體的介孑L花狀材料顆粒和介孔空殼硅球。利用該功能化的介孔硅基材料催化劑前體與五甲基環(huán)戊二烯氯化銠[CpRhCl2]2進行配位得到負載型催化劑：花

5、狀顆粒負載Rh催化劑和空殼結(jié)構(gòu)負載Rh催化劑。制備的催化劑通過固體13C和29Si核磁、IR、XPS等確認結(jié)構(gòu)；另外通過BET、XRD、SEM、TEM等表征手段確認其形貌結(jié)構(gòu)。研究表明金屬Rh自03d軌道與同類均相催化劑電子能級相同。由TG研究得到有一定量AbstractRecently，moreandmoreresearchesandexperimentshavebeendoneoncatalyst，andmanycatalystsh

6、avecomeintobeing，amongwhichheterogeneouscatalysthasbroughtdeepinfluencetothecatalystchemistryandthefieldofchemistryaroundtheworldTheproductionofheterogeneouscatalystcarlnotonlyovercomethedifficultyofthecyclicutilizationo

7、fcatalyst，butcarlalsoovercomethedifficultyofthelossofnoblemetal，whichhelptosolvetheproblemoftheheavymetalpollutionTheselectionofthecarriermaterialofheterogeneouscatalysthasgreateffectonthecatalyticreactionIfyouselecttheo

8、rganosiliconmaterial，itwillnotonlyincreasetherateofconversion，butCanalsosavethetimeofreactionTherefore，wecarlreachthedemandofgreenchemistrybyusingwaterasthemediumInthisarticle，thecomparisonwillbemadebetweenthecatalyticpe

9、rformanceoforganosiliconmaterialandinorganicsiliconTwokindofeffectivecatalystwithdifferentappearancewillbepreparedWewillalsostudyonthecoupledreactionofSuzukireactionandtheperformanceofasymmetrichydrogenationofaromaticket

10、one(1)Thefirstpart：weproceededthereactionbyImidazolylsodiumand(3Iodopropyl)trimethoxysilane，producingimidazolylionicliquidAfterCoordinatingtheimidazolylionicliquidandPd(OAc)2inTHFthecoordinationmetalcomplexandTEOScopolym

11、erizedinwaterbyhydrothermalmethodAsfinishingtheallprocess，weobtainedtwocatalystofSBA15loadingPdandPMOloadingPdaspowderSomecharacterizationmethodCanensurethestructureofthesetwocatalyst，whichisby13CNMR、29SiNMR、IRandXPS；Acc

12、ordingtoBET、XRDandTEM，wecallcomfirmcatalystSBA一15loadingPdandPMOloadingPdhavethephysicalstructureofTwodimensionalhexagonalholeThetwokindofcatalystweretestedinsuzukireactionTheexperimentresultsuggestthatcatalystsmanifeste

13、xcellentactivityinsuzukicouplingreactionInaddition，PMOloadingPdshowedhigheractivitythanSBA15loadingPdintheexperimentofchloro—andbromo—aromaticcompoundcouplingwithphenylboronicacidThesecatalystCanbereusedandSBA一15loadingP