羊毛-钯催化剂活性结果
由醇氧化为相应的醛或酮是非常重要的有机合成过程,广泛应用于精细化学品和有机中间体的合成中.近年来该领域的研究主要集中在开发绿色、温和、经济、高效的催化体系上。负载型Pd催化体系在以氧气或空气为氧源的各种醇氧化反应中均具有很高的催化活性.目前,负载Pd所用的载体主要有氧化铝、二氧化硅、碳材料、介孔材料、聚合物以及天然高分子等.其中, 天然高分子载体主要包括羟基磷灰石、水滑石、蒙脱土、壳聚糖、纤维素、羊毛等.和其它载体材料相比, 天然高分子载体材料负载Pd催化剂制备工艺成熟, 同时还具有催化活性、选择性和稳定性高, 易于操作、无毒、传质性能好和原料易得等优点.
羊毛是一种天然生物高分子纤维,由多种α-氨基酸以肽健的形式结合而成. 羊毛表面大量亲水基团使得催化剂在水相中有较高的活性, 同时也有利于Pd颗粒牢固、均匀负载, 从而抑制了贵金属Pd的团聚, 使得其具有很好的重复利用性能。
西北师范大学化学化工学院马恒昌等人以天然生物高分子羊毛为载体,成功制备了负载型Pd(0)催化剂. 采用电场发射扫描电镜和光电子能谱等方法对催化剂进行了表征.结果表明,Pd(0)颗粒均匀地分散在羊毛表面. 将羊毛-Pd(0)催化剂用于醇氧化反应,考察了催化剂用量、碱类型和用量、反应温度及时间等因素对反应性能的影响. 实验发现, 在水相中, 35 mg 羊毛-Pd(0)催化剂在0.2mmol的K2CO3存在下, 可以高选择性地将0.2mmol的醇转化为相应的醛或酮, 且该催化剂具有很好的重复使用性能。