大位阻N杂环卡宾纳米磁性钯催化剂制备及其在Suzuki偶联反应中的应用

摘要

Suzuki-Miyaura偶联反应作为一种构建联芳结构的有力手段,从被发现开始一直是有机合成研究热点。一直以来,大规模应用的催化剂主要以含膦配体钯催化剂为主。这一类催化剂通常储存和使用的稳定性均较差,而且分离回收比较困难。本课题制备了一种磁响应性纳米载体负载卡宾钯催化剂,不仅具有极好的活性(TON达到114000),同时可以高效分离回收并再利用,在21次循环使用过程中未发现明显衰减和金属泄露。
　　本文主要研究内容包括:
　　(1)通过双细乳液法制备合成了氯甲基苯乙烯(VBC)-二乙烯基苯(DVB)-四氧化三铁(Fe3O4)复合纳米磁性微球,其粒径在100-150nm之间,具有良好的磁响应性。
　　(2)合成两种不同结构的咪唑啉盐并通过一定的方法固载与微球表面,然后进一步通过不同途径与金属络合得到五种不同结构的催化剂。
　　(3)对催化剂催化行为进行检测。结果表明,在溴代芳烃与芳基硼酸的反应中,催化剂表现出极高的活性和稳定性,其中催化剂4对惰性的氯代芳烃与芳基硼酸的偶联反应也具备极好的催化作用。
　　(4)实验发现卡宾钯催化剂在Suzuki偶联反应的催化循环中极可能存在多个分支路径,同时大位阻基团以及辅助配体对催化剂有着至关重要的影响。

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第一章 绪 论

1.1 概述

1.2 均相催化剂研究进展

1.3负载催化剂研究进展

1.4 本课题的提出与设计

参考文献

第二章 纳米磁性高分子载体负载钯催化剂的制备与表征

2.1前言

2.2 主要实验仪器与药品

2.3磁流体的制备

2.4 纳米磁性氯甲基高分子微球的制备

2.5咪唑啉的制备

2.6 纳米磁性微球的表面修饰和钯的负载

2.7 表征方法

2.8 结果与讨论

2.9 小结

参考文献

第三章 纳米磁性钯催化剂对Suzuki反应的催化行为研究

3.1 前言

3.2 实验部分

3.3 催化剂的活性检测

3.4 影响催化剂的主要因素

3.5 催化剂的底物适应性

3.6 催化剂的重复使用性能检测

3.7 热过滤实验以及产物中金属含量的检测

3.8 对氯代芳烃与苯硼酸反应的催化行为

3.9 卡宾钯催化剂在Suzuki反应中催化机理分析探讨

3.10 小结

参考文献

第四章 结 论

致谢