阴离子交换树脂负载钯催化剂催化苯类偶联
离子交换树脂是一种吸附和富集分离材料,多年来它一直有着非常广泛的工业应用。其中,螯合树脂是指在高聚物或载体高分子结构骨架上接有各种特效官能团的一类树脂化合物。由于它将离子交换和络合反应两种过程结合在一起,与普通离子交换树脂相比,螯合(离子交换)树脂具有对金属离子键合强度大、选择性高、专一性强、吸附容量大和稳定性好等独特优点。
近年来在环境污染治理、湿法冶金以及贵、重金属等有价金属的回收与纯化等领域得到了很大的发展。另外,将钯和铂等催化剂有效地引入到离子交换树脂载体中制备载钯树脂高分子催化剂功能材料,是近年来高分子功能材料领域的一个前沿研究方向。
大连理工大学化工学院先进材料和催化工程实验室梁长海小组以碱性阴离子交换树脂Amberlite IRA-900为载体,Pd(C3H5)(C5H5)为金属有机前体,采用金属有机气相沉积法在室温下制备了Pd@IRA-900多相催化材料。紫外-可见光谱分析证明前体和树脂骨架之间的化学作用以及树脂本身的孔道结构使得Pd纳米粒子均匀分散在载体上。透射电镜结果显示钯纳米粒子的平均尺寸为2.6nm。在较温和的条件下Pd@IRA-900对多种卤代芳烃和苯硼酸的Suzuki偶联都具有良好的催化活性,并且催化剂重复使用5次之后依然具有很好的活性。此外,对树脂载体进行碱性交换处理后可得到一种双功能催化材料Pd@IRA-900(OH),该催化剂在不加入碱的条件下也可以催化碘苯和苯硼酸的Suzuki偶联反应。