负载钯及非钯型Suzuki偶联反应催化剂体系的研究进展

Suzuki偶联反应是现代有机合成化学中构筑碳碳键的最有效方法之一。传统的Suzuki反应催化剂主要是Pd(PPh3)4、Pd(OAc)2等均相催化剂。这类催化剂的活性较高,但其价格高、化学稳定性较差、难以与反应液分离和回收再利用等缺点也是不容忽视的。近年来,人们开发了一系列具有不同的钯材料载体(碳材料、高分子材料以及无机材料等)的非均相催化剂体系,以及基于Ni、Cu、Mn等过渡金属的新型催化体系。这些新型的催化剂体系的发展有效地解决了上述均相催化剂的不足。综述了近来Suzuki反应在负载催化剂和非钯催化剂方面的研究进展。     

钯催化Suzuki偶联反应的研究进展

金属Pd催化的Suzuki偶联反应是碳-碳偶联反应中重要的反应之一。综述了近年来Pd催化Suzuki偶联反应的研究进展,其中包括Suzuki反应机理、配体种类及其在有机合成中的应用。介绍了含N、P配体的钯催化剂和碳纳米管、磁性材料、多孔材料、水滑石、金属氧化物、高分子材料等负载的无配体钯催化剂的研究进展。     

用于偶联反应的载钯催化剂制备研究进展

偶联反应一般是指C-C偶联或C-N等的偶联,像Still反应、Suzuki反应和Buchwald反应等,它们中的反应催化剂一直以来是使用均相钯配体催化剂,对于负载型钯催化剂的使用较少。将载钯催化剂用于偶联反应是有机合成反应中均相反应多相化的典型例子,且在工业化生产中较均相催化剂更具有优势。从负载钯催化剂的制备、介孔碳的制备及反应驱动力三个方面介绍了偶联反应的近期进展,并对未来发展进行了展望。     

金-钯/二氧化锆催化剂合成及其光催化性能研究

采用硼氢化钠还原法制备了二氧化锆负载金-钯双金属催化剂,利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)等手段对催化剂进行表征。结果显示,金、钯成功负载于二氧化锆上,且金、钯以球形颗粒均匀分散,粒径为4~7 nm,形成了双金属纳米催化剂。金-钯双金属纳米催化剂具有强吸收光能力,在35℃±3℃、可见光照射条件下用于催化Ullmann偶联反应具有很好的催化活性。催化剂中金、钯比例影响催化活性,金与钯的质量比为2∶1时催化剂对Ullmann偶联反应活性最佳。     

世界催化科学进展

从以下几方面介绍了近年来世界催化科学的进展:沸石分子筛催化剂、碳一化学催化剂、双金属催化剂、均相催化剂的多相化、生物催化剂及催化测试手段与表面化学等。     

磁性可回收钯催化剂催化Suzuki反应的研究进展

钯催化剂催化卤代芳烃和芳基硼酸生成碳一碳键的Suzuki偶联反应是合成联苯化合物的最重要的途径之一。相比于传统均相钯催化剂的利用率低,污染产品等缺点,磁性钯催化剂易回收,可重复利用,具有工业化应用前景,受到了广泛的关注。综述了近年来无配体磁性钯催化剂、无包裹磁性钯配体催化剂以及以碳、氧化硅、聚合物包裹的具有核壳结构的磁性钯配体催化剂的制备及其催化Szuki偶联反应的研究进展。     

无配体负载钯催化Suzuki偶联反应的研究进展

金属钯催化的Suzuki偶联反应是碳一碳偶联反应中的最重要的反应之一。传统的均相催化体系具有很多的不足,如产物与催化剂不易分离、原料价格昂贵、催化剂不能重复使用等,而使用无配体负载钯的催化剂可有效地解决上述问题。综述了近些年来无配体材料负载钯催化Suzuki偶联反应的研究进展,载体包括碳材料、多孔分子筛、水滑石、高分子材料、金属氧化物、硅藻土、纤维素、磷灰石和氟硅胶等。     

Sonogashira偶联反应的过渡金属催化剂研究进展

Sonogashira偶联反应是形成新的C—C键及炔基化的最有效方法之一,金属催化剂在其中起着重要的催化作用。综述了近年来Sonogashira偶联反应中新发展起来的过渡金属催化剂,重点介绍了新型钯类催化剂在绿色化中的应用,以及其它过渡金属催化剂在Sonogashira偶联反应中的应用。指出Pd/C催化剂有望成为Sonogashira反应工业化应用的生力军,并且,水的存在、合适的催化体系以及碱体系等反应条件的选择对改善反应的环境亲和性具有重要意义。     

醇还原胺化反应催化剂研究进展

醇还原胺化反应是胺合成最有效、最有应用潜力的方法之一,而催化剂是还原胺化反应的关键。本文详细阐述了Ru、Ir、Pd、Cu、非金属等均相催化剂和Co、Ni、Ru、Pd等非均相催化剂在醇还原胺化反应中的研究进展,介绍了不同催化体系的催化性能和反应规律、应用特点和局限性。指出了均相催化体系的回收使用仍然是阻碍其应用的难题,研究重点应集中在高效、廉价催化体系开发、拓展应用范围和分离回收研究;非均相反应催化剂的专用性强,性能难以满足工业应用需求,加强微观结构及反应机理、高性能催化剂、高压体系中流场状态与过程研究以及提高活性、选择性和稳定性是未来的研究重点。     

Fe_2O_3/氮掺杂多孔碳的制备及催化性能

多孔碳材料负载过渡金属氧化物因其环境友好、成本低、具有较好的催化性能等优点,被广泛应用于各类有机化学反应中。本文首先制备了Fe_2O_3纳米颗粒/氮掺杂多孔碳催化剂,进而利用Ullmann C-N偶联反应,研究了氮掺杂多孔碳材料载体在催化剂方面的作用,评估了其对不同底物的催化性能,并对其循环使用性能进行了测试。结果表明,Fe_2O_3/氮掺杂多孔碳对Ullmann C-N偶联反应中的几类反应的催化活性较高,可以达到90%以上,且具有较好的稳定性。     

工业混合气脱氧剂研究现状

工业混合气中的许多有价值气体常因氧气含量较高而不能循环利用,甚至容易导致燃爆,给工业生产带来安全问题。随着对环境保护和节能减排的重视,工业混合气脱氧催化剂的研究越来越重要,并具有广阔的应用前景和市场前景。对工业中使用较为普遍的催化脱氧、化学吸附脱氧和活性炭高温脱氧方式进行介绍,概述混合气脱氧剂类型,混合气脱氧剂包括贵金属脱氧催化剂和非贵金属脱氧催化剂,介绍非贵金属脱氧催化剂中的铜系、镍系、锰系、钼系和铁系脱氧催化剂,并对今后混合气脱氧剂的研究方向进行展望。贵金属脱氧催化剂较昂贵,非贵金属型脱氧催化剂已成为主流,各种非贵金属脱氧催化剂将成为主要研究对象。     

非均相金属钯配体催化剂的研究进展

Suzuki-Miyaura反应是一类具有工业化应用前景的C-C键合成反应。反应多数是在均相金属钯配体催化剂催化下完成。均相催化具有催化效率高、产品选择性好等优点,但催化剂回收困难,增加了反应成本,限制了其应用。非均相金属钯配体催化剂是将均相金属钯配体催化剂固载到载体上,使其在不影响反应活性和选择性的同时,实现循环使用,已成为Suzuki-Miyau-ra反应的研究热点。对几年来以有序介孔材料MCM-41和SBA-15、无机载体SiO2和Al2O3、聚苯乙烯和聚乙二醇等合成材料以及天然高分子材料为载体,制备非均相金属钯配体催化剂的方法及其催化性能进行了综述。     

负载NHC-Pd配合物催化Suzuki偶联反应的研究进展

钯催化的Suzuki偶联反应作为有效的构建碳-碳键的方法,在天然产物、药物全合成和有机合成工业中被广泛应用。而目前广泛应用的含钯均相催化剂尽管反应活性高,但昂贵钯金属盐或配合物不易回收,痕量残留于目标产品或者废液中,导致目标产品重金属污染和环境污染等弊端,极大地增加了该反应的成本和降低了产品的安全性,因此期望以易回收使用、低钯浸出的异相催化剂来实现对该反应的高效绿色催化。氮杂环卡宾钯配合物（NHC-Pd）在催化Suzuki偶联反应中具有反应活性高、稳定好等优点常被用作异相催化剂的催化中心。该文从异相催化剂的载体材料如高分子材料、多孔硅材料、碳基材料、金属-有机框架及磁性纳米粒子等出发,综述了近年来NHC-Pd在异相催化Suzuki偶联反应中的最新研究进展,对于今后该研究方向的开展具有指导意义。     

以氨为氮源的C-N偶联反应研究进展

C-N偶联反应是合成芳香胺的重要手段,咪唑、脂肪胺和氨常用作该反应的氮源。氨是最简单的氮化合物,应用在该反应中不仅廉价而且更加绿色环保。然而,由于氨结构以及偶联后产物结构使其存在一定的挑战性。各种催化体系的出现实现了以氨为氮源的C-N偶联反应。综述钯和镍在均相、多相体系中催化氨为氮源的C-N偶联合成苯胺类化合物的反应。这类金属催化剂催化活性较高,但存在进一步偶联生成二级胺的问题,且催化剂成本偏高。铜作为廉价金属在C-N偶联反应中的应用一直受到关注,重点介绍各种常见的铜盐、铜纳米材料和负载型铜催化剂等在氨为氮源的C-N偶联反应中的应用。     

碳材料负载钯催化Suzuki偶联反应的研究进展

过渡金属钯催化的Suzuki偶联反应是有机合成中的重要反应之一。固载钯催化剂具有制备简单、易分离、廉价等优点;碳材料具有大的比表面积、良好的孔结构、性质稳定、容易回收再生等优点,是理想的钯催化剂载体。综述了不同碳材料负载钯催化剂催化Suzuki偶联反应的研究进展。     

邻二氯苯在钒-钨-钛催化剂上的完全催化氧化

采用等体积浸渍法制备不同系列钒-钨-钛催化剂,以与二噁英TCDD化学结构式相似的邻二氯苯作为替代物,研究催化剂对邻二氯苯的去除效率,考察钒负载质量分数和钨负载质量分数对邻二氯苯催化氧化性能的影响,通过XRD和催化剂比表面积分析对催化剂的微观结构进行表征。结果表明,随着钒负载质量分数的增加,催化剂比表面积降低,催化剂性能降低;随着钨负载质量分数的增加,催化剂比表面积增加,催化剂性能提高。钨的加入有利于促进活性钒的分散,提高催化剂的比表面积,催化剂比表面积是影响催化剂性能的关键因素。     

Au/LaCo_(1-x)Ce_xO_3催化剂的制备及其对CO催化氧化性能的研究

为进一步提高催化剂活性,用Ce对LaCoO3载体进行改性,并采用溶胶-凝胶法制备系列LaCo1-xCexO3(x=0~0.5)载体。其中,x=0.1和0.2时,载体为钙钛矿结构。采用沉积-沉淀法制备Au/LaCo1-xCexO3(x=0.1、0.2)催化剂,通过XRD、BET和H2-TPR等方法对催化剂进行催化活性评价及稳定性表征测试。结果表明,Au/LaCo0.9Ce0.1O3和Au/LaCo0.8Ce0.2O3催化剂能够在90℃将CO完全转化,在此温度进行的连续20h和30h的寿命实验中,CO转化率保持100%,催化活性和稳定性均优于Au/LaCoO3催化剂。表明掺杂Ce改性载体,能够提高催化剂活性和稳定性。     

The Clicked Pyridyl‐Triazole Ligand: From Homogeneous to Robust,Recyclable Heterogeneous Mono‐ and Polymetallic Palladium Catalysts for Efficient Suzuki–Miyaura,Sonogashira, and Heck Reactions

Various mono‐ and polymetallic palladium complexes containing a 2‐pyridyl‐1,2,3‐triazole (pyta) ligand or a nonabranch‐derived (nonapyta) ligand have been synthesized by reaction of palladium acetate with these ligands according to a 1:1 metal‐ligand stoichiometry and used as catalysts for carbon‐carbon cross‐coupling including the Suzuki–Miyaura, Sonogashira and Heck reactions. The unsubstituted monopalladium and nonapalladium complexes were insoluble in all the reaction media, whereas tri‐ and tetranuclar palladium complexes were soluble, which allowed conducting catalysis under either homogeneous or heterogeneous conditions. The organopalladium complexes were characterized by standard analytical and spectroscopic methods and by thermogravimetry showing decomposition above 110 °C. Both types of catalysts showed excellent activity for these cross carbon‐carbon bond formations involving aryl halides including activated aryl chlorides or acyl chloride. Besides the comparison between homogeneous and heterogeneous catalysis, the key feature of these catalysts is their remarkable robustness that allowed recycling at least ten times in the example of the Heck reaction with excellent yields and without significant reduction of the conversion.