有机金属钯硅烷的制备及其催化性能研究

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摘要：通过有机硅烷膦配体试剂与有机金属络合物反应，合成了一系列有机金属硅烷(Pd-PPh2-Ts, PPh2代表PPh2CH2CH2基团，Ts代表三乙氧基硅)。合成出的有机金属钯硅烷在Suzuki反应中，不仅可以选择性的完全溶解在一些极性有机溶剂中，而且可以通过改变有机反应溶剂的极性能使有机金属钯硅烷化很好地从Suzuki反应体系中析出来。有机金属钯催化剂表现出同时表现出均相催化剂和非均相催化剂的性质。在Suzuki偶联反应可以很容易地分离，且可以重复使用多次，活性没有明显降低，因此具有较好的工业应用前景。55985

毕业论文关键词：有机金属钯，均相催化，非均相催化，Suzuki 偶联反应

Abstract: A general approach was developed to prepare a new class of organopalladium catalyst, denoted as Pd-PPh2-Ts), where PPh2- refers to PPh2CH2CH2-ligands, and Ts to triethoxysilane groups. Pd-PPh2-Ts catalysts could act as homogeneous catalysts with high efficiencies for Suzuki coupling organic reactions conducted in either tetrahydrofuran (THF) or methylene dichloride (CH2Cl2) solvent as the reaction medium and could be easily separated from the reaction system by adding pentane for recycling uses without significant loss of catalytic activity, showing a good potential in industrial applications.

Keywords: Organopalladium, Homogeneous catalysis, Heterogeneous catalysis, Suzuki coupling reaction

1 前言 5

2 实验部分 4

2.1 有机金属钯硅烷化(Pd-PPh2-Ts)的制备 4

2.2 Pd-PPh2-Ts催化剂的活性测试 4

2.3 Pd-PPh2-Ts催化剂的分离与回收实验 5

3 实验结果与讨论 5

3.1 催化剂成份及结构鉴定 5

3.2 催化剂的活性测试及讨论 7

结论 12

参考文献 13

致谢 14

1 前言

在现代有机合成化学及化工中离不开催化剂[1]，对催化剂的运用和研究是化学工业发展的重要环节之一。有超过85%的现代化学工业产品是使用催化剂催化过程生产的。随着每有新催化剂的发现，催化工艺的研制成功，化学工业变革又将是重大的、新型的。

催化剂又分为均相催化剂[2]与非均相催化剂[3]，非均相催化剂呈现在不同相的反应中（如：固态催化剂在液态混合反应和固态催化剂在气态混合反应等），而均相催化剂则是呈现在同一相的反应，如液态催化剂在液态混合反应。一个简易的非均相催化反应包含了反应物（或底物）吸附在催化剂的表面，反应物内的键因较弱而导致新的键产生，但又因产物与催化剂间的键并不牢固，而使产物产生。目前，已知许多反应发生吸附反应的不同可能性的结构位置。一般生活中较常用非均相催化剂，利用不同状态的特性较好分离出产物与催化物（如汽机车排气管中的触媒）。酸碱化是均相催化剂的一方面，有机金属催化则是均相催化剂的另一主要方面。以分子或离子在催化中起着独立作用是均相催化剂的表现。一般来说，均相催化剂的中心性质较为明确，对于反应机理也有着较为明确的认识。

金属有机化学[4]是当代化学的前沿领域之一，它的发展最为活跃、最为迅速和最有生命力。第一个金属有机化合物Zeise盐[5]K[C2H4PtCl3]发现于1827年，之后人们对主族元素，特别是有机锂、有机镁、有机锌和人机铝化合物的合成与应用进行了初步的研究。金属有机化合物又称有机金属化合物,是指烷基（包括甲基、乙基、丙基、丁基等）和芳香基（苯基等）的烃基与金属原子结合形成的化合物，以及碳元素与金属原子直接结合的物质之总称，是一类至少含有一个金属-碳（σ和∏）键的化合物。金属有机化学与催化科学[6]紧密相关，它的发展不公提供了一系列的高活性和高选择性的新型催化剂，而且为在公子水平上研究现代催化理论提供了科学依据。也就逐步形成了今天的金属有机催化化学。