聚醚负载的n-杂环卡宾钯化合物及其制备方法和用途
芳基羧酸酯类化合物具有消炎、止痛作用，是许多天然产物、药物、合成中间体的重要结构单元，应用领域十分广泛。伴随着工业经济的飞速发展，各相关行业对芳基羧酸酯类衍生物的需求量也将会越来越大。目前，芳基羧酸酯类化合物的合成方法有很多，但真正具有工业化价值的仅有氰化钠法、苯乙酰胺法以及一氧化碳羰基合成法。我国90%以上的企业采用的都是传统的氰化钠法，但该法存在原料和中间体毒性大、不安全、成本高等缺点，正逐渐被淘汰。而芳基乙酰胺水解法则需要加压进行，且其副产物2-苯乙硫醇奇臭、对环境污染大，限制了该法的应用。羰基合成法对原料的纯度要求高，所使用的催化剂价格也十分昂贵，因此需要在反应过程中精心操作以防止催化剂失活和损失。2001年，美国的两个研究小组分别报道了酯与卤代芳烃在钯催化下的芳基化反应，该反应产率高、原料和试剂易得、反应条件简单易控制，被认为是最理想的芳基羧酸酯合成方法。然而该法至今还未得到真正的工业化，主要就是因为催化剂昂贵且用量大，难于回收再利用。近年来，聚合物负载催化剂以其独特的优越性引起了科学家们的高度重视；将具有催化活性的官能团、金属及金属络合物等连接到聚合物载体上，最直接的好处是：反应结束时，利用过滤、溶剂洗涤等简单的物理步骤就可以将催化剂与反应液分离，反应产物易于纯化，催化剂可回收并循环利用。尽管人们对用作载体的聚合物进行了大量的研究，但最常见的载体仍然是聚苯乙烯树脂及其修饰物，截至目前，还未见有将聚醚类高分子用作催化剂载体的报道。
采用的技术方案为：聚醚负载的N-杂环卡宾钯化合物，所述聚醚分子链上含有链节(I)：链节(I)中n＝1～10，R为芳基或烷基，X为Cl-、Br-、I-、BF4-或PF6-。聚醚类化合物与聚苯乙烯相比，主链柔顺性好、支链长度可调节，用于负载催化剂能够使之保持较高的催化活性。使含聚环氧氯丙烷链节聚合物、带有羟基手臂的咪唑鎓盐、碱及钯盐反应可制得该化合物。作为载体的聚醚可以是环氧氯丙烷的均聚物，也可以是环氧氯丙烷与其他单体形成的共聚物，其原料普遍、价格低廉。而N-杂环卡宾与叔膦配体一样，是非常优良的电子供体：N-杂环卡宾的σ轨道上有孤对电子，在与金属成键时能够形成很强的金属-碳键。与金属-膦键相比，金属-碳键不易断裂，在催化反应中，不需要加入过量的配体来防止配体与金属解离，尤其能够在多相催化剂中发挥优势。制得的聚醚负载N-杂环卡宾钯化合物其主链柔顺性可调控，支链较长，能够使所负载的钯催化剂保持与均相催化剂相当的高活性。制得的聚醚负载N-杂环卡宾钯化合物在实现高效催化羧酸酯与取代芳烃直接反应生成芳基羧酸酯的同时，克服了传统催化剂与反应物难以分离、无法回收再利用的缺陷。同时，负载后的催化剂还可以防止有害试剂流入环境，以免造成环境污染。利用该工艺催化合成芳基羧酸酯，其原料便宜，操作简单安全，产率高，经济效益好，具有重要的应用价值。该化合物的用途：将该化合物用于催化取代芳香化合物Aryl-X’与含α-H的羧酸酯反应，一步催化合成α-芳基羧酸酯，反应条件温和、产率高、经济效益好，具有重要的应用价值。