含氮多孔有机聚合物负载钯催化剂及其在Suzuki-Miyaura偶联反应中的应用

摘要

在现代有机合成中，Suzuki偶联反应是一类非常重要的反应，广泛应用于化工、石油、医药等领域。通过Suzuki偶联反应实现C-C的构建成为当下研究的热点之一。目前，一些均相催化剂能够在室温、空气中实现Suzuki偶联反应，但是，催化体系难以与产物分离限制了均相催化剂的应用。均相催化剂的固载化不仅保留均相催化剂优异的活性、选择性，还可以实现催化剂的循环使用。目前为止，多相Suzuki偶联催化剂一般在100℃、惰性气体保护的状态下进行反应，这给后续的实验操作带来诸多不便，因此，寻求相对低温、无需惰性气体保护的高效多相Suzuki偶联催化仍然是当前研究的主要方向。本论文主要探索了氮功能化的负载型钯催化剂的制备及其在Suzuki偶联反应中的应用。
　　本论文的第一章,主要是对催化剂的分类及Suzuki偶联催化体系进行了简介，主要阐述了近些年催化剂尤其是Suzuki偶联催化剂催化体系的发展。
　　本论文的第二章，采用廉价易得的吡咯与1,4-二甲酰基哌嗪合成了哌嗪基有机多孔材料，负载钯制备了催化剂Pd/PPB-D与Pd/PPP，考察了这两种负载型钯催化剂在Suzuki偶联反应中的性能，比较了两种催化反应体系的差异。实验发现对Pd/PPB-D体系而言，在70℃、无惰性气体保护的条件下，30min内对溴苯的转化率为（99.9％），而相同条件下，而Pd/PPP催化体系只需要10min就能达到相同的转化率。通过BET、XPS、TEM、SEM、TG、FT-IR等一系列的表征手段对材料及催化剂进行了表征。
　　本论文的第三章，通过Suzuki偶联反应以1,3,5-苯三硼酸三频哪醇酯与3,8-二溴菲啰啉为单体合成菲啰啉基聚合物CPP，负载钯后制备出催化剂Pd/CPP，并采用BET、XPS、TEM、SEM、TG、FT-IR等表征手段对载体以及反应前后的催化剂进行的了系统表征分析。结果发现此催化剂的催化性能优异，实现了溴苯与苯硼酸在温和条件（室温、无惰性气体保护）下短时间（5min）内的高效转化（99.9%），这与均相催化剂相比毫不逊色。

目录

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第一章 绪论

1.1前言

1.2 Suzuki偶联

1.3 Suzuki偶联反应催化体系简介

1.4 Suzuki偶联反应钯催化体系研究历程

1.5本论文的选题目的及意义

第二章 哌嗪基多孔有机聚合物载体的制备及其在Suzuki偶联反应中的应用

2.1前言

2.2实验内容

2.2.1实验试剂和仪器

2.2.2催化剂制备

2.2.3 Suzuki偶联反应条件

2.2.4反应过程中转化率、选择性计算

2.3结果与讨论

2.3.1催化剂结构的表征

2.3.2催化体系反应条件的探索

2.3.3催化剂的普适性

2.4载体PPB-D和载体PPP负载钯催化剂的活性比较

2.4.1催化剂活性的比较

2.4.2催化剂的循环性能比较

2.5本章小结

第三章 邻菲啰啉基多孔有机聚合物载体的制备及其在Suzuki偶联反应中的应用

3.1前言

3.2实验内容

3.2.1实验试剂和仪器

3.2.2催化剂的制备

3.2.3 Suzuki偶联反应条件

3.2.4反应过程中转化率、选择性计算

3.3结果与讨论

3.3.1催化剂结构的表征

3.3.2催化剂活性的探索

3.3.3催化剂底物的普适性

3.3.4催化剂循环性能

3.4本章小结

第四章 结论

致谢

参考文献

附录：