專利名稱::一種大位阻配體Pd配合物催化劑及其制備方法及應用的制作方法
技術領域:
:本發明屬化學領域,特別涉及ー種Pd配合物催化劑及其制備方法及應用。
背景技術:
:Heck反應是由Mizoroki[T.Mizoroki,K.Mori,A.Ozaki,ArylationofOlefinwithArylIodideCatalyzedbyPalladium,Bull.Chem.Soc.Jap.1971,44,581.]和Heck[R.F.Heck,J.P.Nolley.Jr,Palladium-catalyzedvinylichydrogensubstitutionreactionswitharyl,benzyl,andstyrylhalides,J.Org.Chem.1972,37,2320.]等在20世紀70年代初發現的,該類型反應是鹵代芳烴烯基化的重要手段。Heck本人也因為在這方面的卓越貢獻,獲得了2010年諾貝爾化學獎。但是均相催化體系有其自身的缺點,如鈀催化劑在反應后不易從體系中分離出來、生成的鈀黑難以回收再利用等,人們又發展了許多非均相的鈀催化體系。該類催化體系不僅可以高效地催化Heck反應,而且催化劑可回收再利用,這就大大降低了由催化劑帶來的高昂成本。Boykin[B.Tao,D.W.BoykinSimpleamine/Pd(OAc)2_catalyzedSuzukicouplingreactionsofarylbromidesundermildaerobicconditionsi_J」.J.0rg·Chem,2004,69(13),4330.]等在室溫條件下以ニ氧六環為溶剤,用醋酸鈀與伯胺或仲胺反應生成了穩定的黃色IE絡合物trans-Pd(OAc)2(Amine)2,trans-Pd(OAc)2(Cy2NH)2,并通過X單晶衍射確定了這類化合物的結構,為胺配體的發展奠定了基礎。2005年,楊元法[楊元法,曾朝霞,盧茂玲,等.こニ胺改性氯球負載Pd(O)配合物催化劑對Heck芳基化反應的催化性能[J].石油化工,2005,34(10),970.]等以こニ胺改性的氯球為配體,在こ醇中與氯化鈀反應,用KBH4還原,制備了こニ胺改性氯球Pd(O)配合物的催化劑。以該配合物作催化劑,在90。C時以Bu3N為縛酸劑、4-甲基吡咯烷酮為溶劑的條件下,各種取代碘代苯(富電子或缺電子基團)都能與丙烯酸或丙烯酸こ酯在f5h內完成Heck反應。2009年,Kantam[M.L.Kantam,P.Srinivas,J.Yadav,etal.TrifunctionalN,N,0-terdentateamiao/pyridylcarboxylatePd(IijcomplexeswerehighlyactiveandstablephosphinefreecatalystsforHeckandroom-temperatureSuzukireactionswithhighturnovernumbers[J].JOrg.Chem,2009,74(13),4882.]等報道了一例三齒含氮配體的鈀催化劑,該催化體系以NMP作溶劑,Na2CO3作堿,催化劑載量可降至O.Immol,對碘代和溴代芳烴有較好的催化效果。2005年,Chen[K.M.Wu,C.A.Huang,K.F.Peng,etal.PalladacyclesbearingpendantbenzamidinateligandsascatalystsfortheSuzukiandHeckcouplingreactions[J].Tetrahedron,2005,61(41),967.]等合成了側鏈含有芳香亞胺的環狀三齒配體的鈀催化劑,用該催化劑催化溴代芳烴與苯こ烯的Heck漢攸,收率牧高。Uozumi[K.Takenaka,M.Minakawa,Y.Uozumi.NCNpincerpalladiumcomplexes:theirpreparationviaaligandintroductionrouteandtheircatalyticproperties[J].J.Am.Chem.Soc,2005,127(35),12273.]等報道了用含NCN-pincer型配體的鈀催化劑催化碘苯與丙烯酸甲酯的Heck反應。在100°C吋,以NMP作溶劑、三丁基胺作堿,催化劑載量為O.Olmol,此時催化產率為90%。當反應條件改為NMP-H2O,Bu3N,140°C吋,催化劑載量可降低為O.Immol,且產率基本不受影響。
發明內容本發明的目的是針對現有技術的不足,提供ー種Heck反應的催化劑及其制備方法。本發明提供一種大位阻取代的ニ齒含氮配體,其結構式為權利要求1.一種大位阻取代的二齒含氮配體,其結構式為2.如權利要求I所述的大位阻取代的二齒含氮配體,其特征是,R1為甲基、乙基、丙基、或二苯甲基;R2為甲基或氯。3.如權利要求I或2所述的大位阻取代的二齒含氮配體的合成方法,其特征是,對甲苯磺酸為催化劑,甲苯為溶劑,將式(I)化合物和芳香胺進行縮合反應,然后精制得到所述大位阻取代的二齒含氮配體。4.如權利要求I或2所述的大位阻取代的二齒含氮配體的合成方法,其特征是,所述芳香胺為2,4,6-三取代苯胺;催化劑與式(I)化合物的比例為1:810,摩爾比;式(1)化合物和芳香胺的摩爾數比為1:12。優選的,所述芳香胺的結構為5.—種Pd配合物催化劑,其結構式為6.如權利要求5所述的Pd配合物催化劑的合成方法,其特征是,在惰性氣體保護下,將PdCl2(CH3CN)2和配體,加入到二氯甲烷中,室溫攪拌反應816小時,得到所述Pd配合物催化劑。7.如權利要求6所述所述的Pd配合物催化劑的合成方法,其特征是,配體為結構式如式(II)所示的大位阻取代的二齒含氮配體#(1(12(0130的2和配體的摩爾數比為1:11.2。優選的,所述Pd配合物催化劑經精制得到。所述精制為,反應完畢后過硅膠柱子,用混合溶劑淋洗出第一流份,第二流份用二氯甲烷淋洗,收集第二流份,除去溶劑得紅色固體,所得為金屬配合物催化劑。所述混合溶劑為石油醚和乙酸乙酯的混合物,石油醚與乙酸乙酯的比例為50:1,體積比。8.如權利要求5所述的Pd配合物催化劑的合成方法,包括下列步驟1)對甲苯磺酸為催化劑,甲苯為溶劑,將式(I)化合物和芳香胺進行縮合反應,然后精制得到大位阻取代的二齒含氮配體。2)在惰性氣體保護下,將PdCl2(CH3CN)2和配體,加入到二氯甲烷中,室溫攪拌反應816小時,得到所述Pd配合物催化劑。9.如權利要求8所述的Pd配合物催化劑的合成方法,其特征是,步驟I)所述的芳香胺為2,4,6-三取代苯胺;優選的,芳香胺為2,6-二烷基-4-氯苯胺,所述烷基為甲基、乙基、丙基、_■苯甲基。步驟I)所述的催化劑與式(I)化合物的比例為1:810,摩爾比;式(1)化合物和芳香胺的摩爾數比為1:12。步驟I)所述的縮合反應為,催化劑、式(I)化合物和芳香胺,在甲苯中回流攪拌48h;步驟I)所述的精制為,縮合反應的產物過濾后除去溶劑,剩余物用二氯甲烷溶解,過硅膠柱子,用混合溶劑淋洗,第二流份為產物,然后除去混合溶劑;所述混合溶劑為石油醚和乙酸乙酯混合液,石油醚與乙酸乙酯的比例為50:1,體積比。所述配體為結構式如式(II)所示的大位阻取代的二齒含氮配體;步驟2)中PdCl2(CH3CN)2和配體的摩爾數比為I:I1.2。步驟2)中所述Pd配合物催化劑經精制得到;所述精制為,反應完畢后過硅膠柱子,用混合溶劑淋洗出第一流份,第二流份用二氯甲烷淋洗,收集第二流份,除去溶劑得紅色固體,所得為金屬配合物催化劑;所述混合溶劑為石油醚和乙酸乙酯的混合物,石油醚與乙酸乙酯的比例為50:1,體積比。10.如權利要求5所述的Pd配合物催化劑的應用,用于催化Heck反應。全文摘要本發明提供一種Pd配合物催化劑及其制備方法及應用。本發明所提供的Pd金屬配合物催化劑,結構如式I所示,其中,R1、R2為烷基或鹵素;優選的,R1為1~15個碳的烷基,R2為1~5個碳的烷基或鹵素;更優選的,R1為甲基、乙基、丙基、二苯甲基;R2為甲基或氯。其中,DBCPh-NH2為2,6-二(二苯甲基)-4-氯苯胺。本發明Pd金屬配合物催化劑,在使用少量此催化劑下,就可以促使Heck反應的進行,并且表現出良好的催化性能,可以實現對Heck反應的催化。。文檔編號C07C15/52GK102659622SQ201210149340公開日2012年9月12日申請日期2012年5月14日優先權日2012年5月14日發明者張軍,班青申請人:山東輕工業學院