微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應的鈀納米催化劑的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種納米催化劑的制備方法。
【背景技術】
[0002] Suzuki偶聯(lián)反應是選擇性構建碳-碳鍵最有效的方法之一，在有機合成中占有重 要的地位。通過Suzuki偶聯(lián)反應將小分子的化合物轉化為大分子量的復雜化合物，最具 有代表性的反應是鈀納米催化鹵代芳烴和苯硼酸生成聯(lián)苯的反應，該反應具有反應條件溫 和、有機硼試劑低毒及穩(wěn)定性好、底物適用范圍廣、產(chǎn)物易于分離等特點，逐漸引起人們的 關注和廣泛研究，被廣泛應用于制藥、染料、天然產(chǎn)品和先進材料等領域。
[0003] Suzuki偶聯(lián)反應是構建C-C鍵的重要反應之一，所使用的鈀催化劑可分為均相催 化劑和非均相催化劑。但是現(xiàn)有化學試劑還原制備過程中形成的鈀納米粒子在液相體系易 發(fā)生顆粒重新分布和團聚的問題。均相鈀催化劑存在著難于分離回收的問題，負載型非均 相催化劑可以實現(xiàn)催化劑的回收利用，目前，負載型催化劑的制備主要是通過化學還原方 法實現(xiàn)Pd 2+的還原，但其還原體系通常在高溫條件下進行。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有Suzuki偶聯(lián)反應的催化劑需要在高溫條件下進行 的技術問題，提供了一種微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應的鈀納米催化劑的方法。
[0005] 微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應的鈀納米催化劑的方法按照以下步驟進行：
[0006] 將Na2PdCl^ PVP按照摩爾比為1: (4~20)的比例，將Na 2PdCl4前驅體溶液與 PVP溶液混合，超聲10~40min，攪拌下逐滴加入濃度為0· 2mol/L~0· 5mol/L的檸檬酸溶 液，保持總體積為30ml，超聲10~40min，轉入微波反應器，反應溫度為80~130°C，反應時 間為0. 5~2. 5h，即得Suzuki偶聯(lián)反應的鈀納米催化劑。
[0007] 本發(fā)明的微波法不需要在高溫或者高壓下便能簡單，快速地合成金屬納米粒子。 微波加熱是通過溶劑和試劑對微波輻射的吸收進而轉化為熱量的一種方法，在大規(guī)模合成 過程中不存在熱梯度效應。金屬前驅體比溶劑更能有效的吸收微波輻射，能量快速轉移到 反應物使內部溫度瞬間升高，縮短結晶時間，制備出的鈀納米粒子粒徑小，粒徑分布窄，在 催化Suzuki反應中表現(xiàn)出較高的催化活性，產(chǎn)率可達98. 63%。
【附圖說明】
[0008] 圖1為實驗4制備的鈀納米催化劑的XRD圖譜；
[0009] 圖2為實驗4制備的鈀納米催化劑的TEM照片；
[0010] 圖3為對比實驗5制備的鈀納米催化劑的TEM照片。
【具體實施方式】
[0011] 本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉【具體實施方式】，還包括各【具體實施方式】間的 任意組合。
【具體實施方式】 [0012] 一：本實施方式微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應的鈀納米催化劑 的方法按照以下步驟進行：
[0013] 將Na2PdCl^ PVP按照摩爾比為1: (4~20)的比例，將Na 2PdCl4前驅體溶液與 PVP溶液混合，超聲10~40min，攪拌下逐滴加入濃度為0· 2mol/L~0· 5mol/L的檸檬酸溶 液，保持總體積為30ml，超聲10~40min，轉入微波反應器，反應溫度為80~130°C，反應時 間為0. 5~2. 5h，即得Suzuki偶聯(lián)反應的鈀納米催化劑。
【具體實施方式】 [0014] 二：本實施方式與一不同的是將似#(1(：14與PVP按照 摩爾比為1:5~18比例，將Na 2PdCl4前驅體溶液與PVP溶液混合。其它與一 相同。
【具體實施方式】 [0015] 三：本實施方式與一或二之一不同的是將~&$(1(：1 4與 PVP按照摩爾比為1:6~17例，將Na2PdCl4前驅體溶液與PVP溶液混合。其它與具體實施 方式一或二之一相同。
[0016]
【具體實施方式】四：本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是將似2?(1(：1 4與 PVP按照摩爾比為1:10的比例，將Na2PdCl4前驅體溶液與PVP溶液混合。其它與具體實施 方式一至三之一相同。
【具體實施方式】 [0017] 五：本實施方式與一至四之一不同的是攪拌下逐滴加 入濃度為〇· 3mol/L~0· 5mol/L的檸檬酸溶液。其它與一至四之一相同。
【具體實施方式】 [0018] 六：本實施方式與一至五之一不同的是攪拌下逐滴加 入濃度為〇. 45mol/L的梓檬酸溶液。其它與一至五之一相同。
【具體實施方式】 [0019] 七：本實施方式與一至六之一不同的是反應溫度為 90~120°C。其它與一至六之一相同。
【具體實施方式】 [0020] 八：本實施方式與一至七之一不同的是反應溫度為 100°C。其它與一至七之一相同。
【具體實施方式】 [0021] 九：本實施方式與一至八之一不同的是微波反應器反 應時間為1. 5~2h。其它與一至八之一相同。
【具體實施方式】 [0022] 十：本實施方式與一至九之一不同的是微波反應器反 應時間為1.8h。其它與一至九之一相同。
[0023] 采用下述實驗驗證本發(fā)明效果：
[0024] 實驗1 :微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應的鈀納米催化劑的方法按照以下步驟 進行：
[0025] 在常溫下，按照 Na2PdCl4(Pd(II)) : PVP摩爾比為 1 : 8,將 0.05mol/L 的 Na2PdCl4 前驅體溶液與0. 6mol/L的PVP溶液混合，Na2PdCl4(Pdai))與PVP總體積為16. 7ml，超聲 20min，在磁力攪拌下滴加0. 2mol/L梓檬酸溶液，保持總體積為30ml，超聲20min，轉入微波 反應器內90°C反應2小時，冷卻至室溫，制得的鈀納米催化劑（MW/90)，轉移到50ml樣品瓶 中保存。
[0026] 實驗2 :微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應的鈀納米催化劑的方法按照以下步驟進 行：在常溫下，按照Pd(II) : PVP摩爾比為1 : 10,將0. 05mol/L的Na2PdCl4前驅體溶液 與0. 6mol/L的PVP溶液混合，Pd(II)與PVP總體積為18. 3ml，超聲25min，在磁力攪拌下 滴加0. 4mol/L檸檬酸溶液，保持總體積為30ml，超聲30min，轉入微波反應器內100°C反應 2小時，冷卻至室溫，得的鈀納米催化劑（MW/100)，轉移到50ml樣品瓶中保存。
[0027] 實驗3 :微波法制備催化Suzuki偶聯(lián)反應的鈀納米催化劑的方法按照以下步驟