MCM-41負載鈀—殼聚糖催化劑的制備及其在Heck反應中的應用.pdf

1、在有機合成反應中，共軛烯烴的芳基化的Heck反應是形成C-C鍵的重要反應之一，具有廣泛的應用。鈀鹽均相催化劑是Heck反應的有效催化劑，由于其催化活性高、反應簡單曾經(jīng)受到人們的親睞，已有許多關(guān)于這方面的研究。但隨著研究的深入，均相鈀催化劑的弊端已經(jīng)暴露出來：不易分離回收，鈀流失嚴重，對環(huán)境不利，生成的鈀黑會污染反應產(chǎn)物等，使其應用受到了限制。為了克服這些不利因素，負載型鈀催化劑的開發(fā)成為Heck反應領域的重點之一。介孔分子篩MCM-41

2、具有較大的比表面積，因此是高分子配體的優(yōu)良載體，可以分散配位基的密度，有利于配位基發(fā)揮作用?；谶@些，本文研究的重點在于制備了非均相的MCM-41負載的殼聚糖-鈀催化劑，并將其應用于碘代苯與丙烯酸、苯乙烯的Heck反應。最后嘗試合成了MCM-41負載的殼聚糖季銨鹽。
　　 本文首先在水熱條件下合成了MCM-41介孔分子篩，然后通過吸附法將殼聚糖(CS)負載于MCM-41上，最后通過與PdCl2乙醇溶液作用制得了Pd-CS/MCM

3、-41催化劑。通過紅外、熱重和元素分析表征可以證明殼聚糖已經(jīng)成功負載在介孔分子篩上，并且通過XRD可知，負載后的樣品相對保持了介孔分子篩原有的介孔結(jié)構(gòu)，XPS分析結(jié)果表明催化劑的活性中心是零價的Pd。
　　 考察了制備的催化劑對碘代苯與丙烯酸的Heck反應的催化性能。通過原料摩爾比、縛酸劑種類、縛酸劑用量、溶劑、催化劑用量、反應溫度、反應時間的考察，得出了最佳反應條件。在最佳條件下反應，生成反式肉桂酸的產(chǎn)率能達到88.7％。重復

4、使用結(jié)果表明，催化劑重復使用8次后，產(chǎn)率只稍有下降，顯示出了良好的重復使用性。通過同樣的方法考察了碘代苯與苯乙烯的Heck反應的催化性能，同樣表現(xiàn)出了良好的催化活性和重復使用性。
　　 為了做出對比，本文還制備了單純的殼聚糖-鈀催化劑來與Pd-CS/MCM-41催化劑進行對比。對比實驗結(jié)果表明：Pd-CS/MCM-41催化劑與殼聚糖-鈀催化劑相比，催化活性雖然略有降低但是重復使用性明顯高于殼聚糖-鈀催化劑。這證明了殼聚糖-鈀經(jīng)過