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专利号: 2019112190404
申请人: 东华理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种磁性聚氮杂环卡宾钯催化剂的制备方法,其特征在于制备方法包括下述步骤:

⑴ 确定催化剂载体:

选用咪唑功能化的磁性聚合物微球为催化剂载体,其制备方法如下:

将1~3份的六水氯化铁溶解于50~100 份的乙二醇中,待其完全溶解后,再加入4~8份的醋酸钠和1~3份的聚乙二醇;上述混合物在50℃机械搅拌1 h后再转移至100 mL的聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中,升温至200 ℃反应4~8 h,冷却至室温后,产物经磁分离后,依次用10~20份的乙醇和10~20份的蒸馏水洗涤,经冷冻干燥后得到黑色粉体即Fe3O4微球;在三口烧瓶中加入0.1~0.3份的Fe3O4微球和80~120 mL的乙醇,机械搅拌30 ~60 min后,再依次加入3~5 mL 的γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、20~40 mL的蒸馏水和3~7 mL 氨水,将上述混合物在40℃下机械搅拌12 h,冷却至室温后产物经离心分离后,依次用10~20份的乙醇和10~20份的蒸馏水洗涤,直至洗脱液呈中性;经冷冻干燥后得到黑色粉体即为乙烯基功能化的Fe3O4微球;在150 mL的三口烧瓶中加入0.1~0.2份的乙烯基功能化的Fe3O4微球和80 mL的乙腈,再加入0.06~0.1份的引发剂偶氮二异丁腈,再加入1.0~3.0 mL的二甲基丙烯酸乙二醇酯和1.0 ~3.0 mL的咪唑功能化的乙烯基化合物;将上述混合物加热到90℃反应2 h,冷却至室温后产物经磁分离后,依次用10~20份的乙醇和10~

20份的蒸馏水洗涤,经冷冻干燥后得到黄色粉体即为咪唑功能化的磁性聚合物微球;

⑵ 磁性聚合物微球负载咪唑鎓盐的制备:

将0.1~0.5 份所述的咪唑功能化的磁性聚合物微球加入到40~80 份的含有碘甲烷的化合物的二氯乙烷溶液中,其中含有碘甲烷的二氯乙烷溶液的质量百分比1.0~10.0 %,超声振荡120~240 min,在温度为25 ℃的条件下机械搅拌反应720~1440 min,冷却至室温后产物经磁分离后,依次用10~20份的乙醇和10~20份的蒸馏水洗涤,经冷冻干燥后得到黑色粉体即为磁性聚合物微球负载咪唑鎓盐;

⑶ 磁性聚氮杂环卡宾钯催化剂的制备:

将0.1~0.5份的所述的磁性聚合物微球负载咪唑鎓盐加入到50份的碳酸钠的水溶液和50份的氮,氮‑二甲基甲酰胺混合溶液中,碳酸钠的水溶液的质量百分数为1.0~5.0 %;

室温反应120~360 min后再加入0.1~0.5份的醋酸钯,50 ℃反应720~1440 min后经磁分离和冷冻干燥后得到的黑色粉体即为磁性聚氮杂环卡宾钯催化剂;其中催化剂载体为咪唑功能化的磁性聚合物微球,配体为氮杂环卡宾,活性组分为钯盐;

磁性聚氮杂环卡宾钯催化剂中的钯负载量为催化剂总质量的1.0~5.0 %,咪唑功能化的磁性聚合物微球的粒径为200‑400 nm,比饱和磁化强度为20.0~50.0 emu/g,咪唑基含量为1.0~3.0 mmol/g;所述的份为质量份;min为分钟。

2.根据权利要求1所述的一种磁性聚氮杂环卡宾钯催化剂的制备方法,其特征在于所述的含有咪唑功能化的乙烯基化合物为乙烯基咪唑、烯丙基咪唑及它们的衍生物的一种或多种。

3.根据权利要求1‑2任一权利要求所述方法得到的一种磁性聚氮杂环卡宾钯催化剂的应用,其特征在于所述的磁性聚氮杂环卡宾钯催化剂用于卤代苯与芳基硼酸的Suzuki反应,反应氛围在空气中进行,反应后经磁分离回收催化剂,催化剂循环使用;卤代苯为碘代苯、溴代苯、氯苯或它们其中之一的衍生物,芳基硼酸为苯硼酸,Suzuki反应中所用的溶剂为水和乙醇的混合物,碱为碳酸钠或碳酸钾;反应温度为80~100 ℃,反应时间为0.5~3.0 h;卤代苯为3.0~7.0 mmol,卤代苯:芳基硼酸:碱=1: 1.5~2.0 :2.0~5.0,催化剂为卤代苯的0.01~0.5 mol%,反应溶剂为3.0~8.0 mL的乙醇和水混合物,其中EtOH:H2O体积比=

1: 1。