生物質(zhì)還原制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)水滑石負載鈀催化劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種催化劑的方法制備。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)在制藥、染料、天然產(chǎn)品和先進材料等領(lǐng)域的廣泛 應(yīng)用，使得Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)條件優(yōu)化的研究引起人們的極大興趣，而貴金屬鈀作為一種高 效的催化劑，常常被應(yīng)用于Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)中。為了得到綠色環(huán)保、較低成本、可重復(fù)使用 的鈀催化劑，負載型非均相鈀催化劑成為研究熱點?；瘜W(xué)還原方法實現(xiàn)Pd2+的還原制備負 載型催化劑，由于許多化學(xué)還原試劑具有一定的毒性，會污染環(huán)境，并且其使用成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決化學(xué)還原試劑具有一定的毒性，會污染環(huán)境的問題，提 供了一種生物質(zhì)還原制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)水滑石負載鈀催化劑的方法。
[0004] 生物質(zhì)還原制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)水滑石負載鈀催化劑的方法如下：
[0005] 一、水滑石載體的制備：
[0006] 按照Mg與A1摩爾比為2~4:1的比例溶解在去離子水中，得溶液A;
[0007] 按照C032與Mg2+摩爾比為0. 4~1. 2:1的比例溶解在去離子水中，得溶液B;
[0008] 將溶液B滴加到溶液A，溶液B與溶液A體積比為（0. 6~1. 8) : 1，攪拌2h，并測 量控制pH值為9~11，然后離心、洗滌后，轉(zhuǎn)入高壓釜中調(diào)節(jié)溫度60~120°C下晶化12~ 24h;在鼓風(fēng)干燥箱中80°C下干燥6h，研磨，得水滑石載體；
[0009] 二、還原劑的提?。?br>[0010] 將風(fēng)干后的葉片粉碎為葉片粉末，然后將葉片粉末與水按照質(zhì)量比為1: (10~ 50)的比例，在50~100°C水浴的條件下浸泡萃取10~60min，經(jīng)離心、過濾，得到濾液為植 物提取液；
[0011] 三、水滑石負載納米鈀催化劑的制備：
[0012] 采用濃度為0. 005~0.lmol/L的Na2PdCl4的水溶液為前驅(qū)體，按照鈀離子與水滑 石載體質(zhì)量比為（〇. 001~〇. 05) : 1，在常溫的條件下浸漬負載4~24h，然后在60~100°C 水浴的條件下逐滴加入植物提取液，植物提取液與Na2PdCl4的水溶液體積比為（1~5) : 1， 還原2~8h，然后經(jīng)去離子水離心洗滌2~4次，在60°C下干燥，得到生物質(zhì)還原制備催化 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)水滑石負載鈀催化劑。
[0013] 步驟二中所述的葉片為楊樹葉片、椴樹葉片、樺樹葉片或柳樹葉片。
[0014] 將上述制得的負載型納米鈀催化劑應(yīng)用于Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，具體條件為：所用鹵 代芳烴可為對溴苯乙酮、對溴硝基苯、對溴甲苯、溴苯、間溴硝基苯；堿為K2C03;所用溶劑為 乙醇和水體積比為1:1的混合體系，總體積為60ml;在60°C條件下反應(yīng)30min，催化劑的用 量是溴代芳烴摩爾量的萬分之五。
[0015] 本發(fā)明采用天然生長的生物作為還原劑的來源，同時還能起到表面活性的保護作 用，去除了環(huán)境污染的隱患，并且其取材來源廣泛，大大降低了成本。由于提取生物質(zhì)為大 分子化合物能夠起到分散水滑石和鈀納米晶體的作用，制得的Pd納米粒子粒徑分布均勻， 高度分散，在催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)中表現(xiàn)出了較高的催化活性，并且可回收重復(fù)利用。
【附圖說明】
[0016] 圖1為實施例4制備水滑石負載鈀催化劑的XRD圖；
[0017] 圖2為實施例4制備水滑石負載鈀催化劑的TEM圖；
[0018] 圖3為實施例4制備催化劑中鈀納米粒子粒徑分布圖。
【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明技術(shù)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】 [0020] 一：本實施方式生物質(zhì)還原制備催化Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)水滑石負載 鈀催化劑的方法如下：
[0021] -、水滑石載體的制備：
[0022] 按照Mg與A1摩爾比為2~4:1的比例溶解在去離子水中，得溶液A;
[0023] 按照C032與Mg2+摩爾比為0. 4~1. 2:1的比例溶解在去離子水中，得溶液B ;
[0024]將溶液B滴加到溶液A中，溶液B與溶液A體積比為（0. 6~1. 8) : 1，攪拌2h，并測 量控制pH值為9~11，然后離心、洗滌后，轉(zhuǎn)入高壓釜中調(diào)節(jié)溫度60~120°C下晶化12~ 24h;在鼓風(fēng)干燥箱中80°C下干燥6h，研磨，得水滑石載體；
[0025] 二、還原劑的提?。?br>[0026] 將風(fēng)干后的葉片粉碎為葉片粉末，然后將葉片粉末與水按照質(zhì)量比為1: (10~ 50)的比例，在50~100°C水浴的條件下浸泡萃取10~60min，經(jīng)離心、過濾，得到濾液為植 物提取液；
[0027] 三、水滑石負載納米鈀催化劑的制備：
[0028] 采用濃度為0. 005~0.lmol/L的Na2PdCl4的水溶液為前驅(qū)體，按照鈀離子與水滑 石載體質(zhì)量比為（〇. 001~〇. 05) : 1，在常溫的條件下浸漬負載4~24h，然后在60~100°C 水浴的條件下逐滴加入植物提取液，植物提取液與Na2PdCl4的水溶液體積比為（1~5) : 1， 還原2~8h，然后經(jīng)去離子水離心洗滌2~4次，在60°C下干燥，得到生物質(zhì)還原制備催化 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)水滑石負載鈀催化劑。
【具體實施方式】 [0029] 二：本實施方式與一不同的是步驟二中所述的葉片為 楊樹葉片、椴樹葉片、樺樹葉片或柳樹葉片。其它與一相同。
【具體實施方式】 [0030] 三：本實施方式與一或二之一不同的是步驟一中轉(zhuǎn)入 高壓釜中調(diào)節(jié)溫度80~KKTC下晶化。其它與一或二之一相同。
【具體實施方式】 [0031] 四：本實施方式與一至三之一不同的是步驟二中葉片 粉末與水按照質(zhì)量比為1: (20~40)的比例，在60~90°C水浴的條件下浸泡萃取20~ 50min。其它與一至三之一相同。
[0032]
【具體實施方式】五：本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是步驟二中葉片 粉末與水按照質(zhì)量比為1:30的比例，在80°C水浴的條件下浸泡萃取40min。其它與具體實 施方式一至四之一相同。
【具體實施方式】 [0033] 六：本實施方式與一至五之一不同的是步驟二中在 60~90°C水浴的條件下浸泡萃取20~50min。其它與一至五之一相同。
【具體實施方式】 [0034] 七：本實施方式與一至六之一不同的是步驟二中在 70~80°C水浴的條件下浸泡萃取30~40min。其它與一至六之一相同。
【具體實施方式】 [0035] 八：本實施方式與一至七之一不同的是步驟三中在 10~60°C的條件下浸漬負載6~20h。其它與一至七之一相同。
【具體實施方式】 [0036] 九：本實施方式與一至八之一不同的是步驟三中在 20~40°C的條件下浸漬負載8~10h。其它與一至八之一相同。
【具體實施方式】 [0037] 十：本實施方式與一至九之一不同的是步驟三中植物 提取液與Na2PdCl4的水溶液體積比為2~4:1，還原6h。其它與一至九之一 相同。
[0038] 采用下述實施例驗證本發(fā)明效果：
[0039] 實施例1 :負載量為0. 5wt%的鈀納米催化劑的制備：
[0040] I、水滑石載體的制備：水滑石的制備采用共沉淀法，稱取6. 099g(30mmol) MgCl2 · 6H20 和 2. 413g(10mmol)AlCl3 · 6H20(Mg:Al= 3)溶解在去離子水中，得溶液A;稱 取2. 544gNa2C03 (C032和Mg2+摩爾比為0. 8)溶于50ml去離子水中，與0. 6mol/LNa0H混合 后，得溶液B;將B緩慢滴加到A中，攪拌2h，并測量控制批Η值為11，然后使用去離子水離 心洗滌2次后，轉(zhuǎn)入高壓釜中調(diào)節(jié)溫度100°C下晶化18h;然后在鼓風(fēng)干燥箱中80°C下干燥 6h，研磨制備出載體。
[0041] II、還原劑的提?。簩L(fēng)干后的柳樹葉片粉碎為粉末，將葉片粉末與水按照質(zhì)量比 為1:50的比例，在50°C水浴的條件下浸泡萃取30min，經(jīng)離心、過濾，得到濾液為植物提取 液，作為還原劑使用。
[0042] III、水滑石負載納米鈀催化劑的制備：使用濃度為0. 02mol/L的NafdCl^水溶液 為前驅(qū)體2. 5ml，稱取制備好的水滑石載體0. 94g加入到混合溶液中，在常溫水相中浸漬負 載12h;在80°C水浴溫度下，逐滴加入5ml的植物提取液，攪拌還原6h，經(jīng)去離子水離心洗 滌2次，在60°C下干燥得到水滑石負載鈀催化劑。
[0043] 實施例2 :負載量為1.Owt%的鈀納米催化劑的制備
[0044] I、水滑石載體的制備：水滑石的制備采用共沉淀法，稱取6. 099g(30mmol) MgCl2 · 6H20 和 2. 413g(10mmol)AlCl3 · 6H20(Mg:Al= 3)溶解在去離子水中，得溶液A;稱 取2. 544gNa2C03 (C032和Mg2+摩爾比為0. 8)溶于50ml去離子水中，與0. 6mol/LNa0H混合 后，得溶液B;將B緩慢滴加到A中，攪拌2h，并測量控制批Η值為11，然后使用去離子水離 心洗滌2次后，轉(zhuǎn)入高壓釜中調(diào)節(jié)溫度100°C下晶化18h;然后在鼓風(fēng)干燥箱中80°C下干燥 6h，研磨制備出載體。
[0045]II、還原劑的提取：將風(fēng)干后的柳樹葉片粉碎為粉末，將葉片粉末與水按照質(zhì)量比 為1:50的比例，在50°C水浴