炭负载钯铈催化剂对Heck反应的催化
Heck反应作为一步生成C—C单键的反应,醇、醚、酮和酯等均可作为反应溶剂,产物具有高区域选择性和立体选择性,因而受到有机化学工作者的广泛关注。自上世纪70年代发现Heck反应以来,人们对均相Heck反应催化剂进行了深入研究。而传统的均相催化条件下,Heck反应往往存在着催化剂分离的困难,多数无法回收利用,且在高温条件下均相钯复合物催化剂不稳定,易形成低活性或无活性的钯黑,这些缺陷严重限制了Heck反应在工业上的应用。因此,开发具有高活性的非均相催化体系,成为近年来Heck反应的研究热点。负载型Pd基催化剂是通过化学作用(配位键、离子键和分子间作用力等)或物理作用(吸附、沉积和包埋等)使活性组分Pd与载体结合而制得的一类非均相催化剂。常用的载体主要有活性碳、分子筛、氧化物、天然矿物以及聚合物等。然而,无论均相催化剂还是负载钯的非均相催化剂均需要使用贵金属钯作为催化剂的核心,尤其对不活泼的溴苯、氯苯需要有更大量钯的存在。双金属催化剂作为工业上常用的催化体系,有可能利用双金属的协同效应,一些学者研究了钯与其它金属的协同效应在Heck反应中的应用效果。Iweta等、孙强等、Reetz等、Tsai等、徐启杰等均详细研究了钯与其它金属形成的双金属或多金属催化剂对Heck反应的催化性能,显示了良好的金属协同效应。活性炭的孔结构使其具有高的比表面积和均匀的微孔分布,从而表现出高的表面活性,有利于金属微粒的沉积。另外,稀土元素多空轨道的特性,能够与金属钯形成复配的双金属催化剂,在更大程度上发挥两种金属的协同效应,提高催化剂的催化效率,还能够减少金属钯的使用量。金属Ce具有很好的储氧供氧性能,并能与金属产生协同效应,可作为常用催化剂的助剂用以提高催化剂中金属的分散性能。蔺广森等在研究Ce改性分子筛对金属Pd的分散行为中发现,Ce能够提高Pd的分散度。将金属Ce与Pd作用负载于活性炭结构中,研究其对Heck反应的催化性能还尚未见报道。基于此,徐其杰等研究了炭负载Pd/Ce双金属催化剂对Heck反应的催化性能,探讨双金属催化剂的协同作用。