【CN109894153A】一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯的催化剂制备及应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910154963.X

(22)申请日 2019.03.01

(71)申请人 山西师范大学

地址 041000 山西省临汾市尧都区贡院街1

号

(72)发明人 杨俊娟　王君文　吴元元　王昕　

(74)专利代理机构 北京中索知识产权代理有限

公司 11640

代理人 刘翔

(51)Int.Cl.

B01J 31/28(2006.01)

C07C 1/32(2006.01)

C07C 15/14(2006.01)

C07C 41/30(2006.01)

C07C 43/205(2006.01)

C07C 201/12(2006.01)C07C 205/06(2006.01)C07C 17/263(2006.01)C07C 25/18(2006.01)C07C 205/12(2006.01)

(54)发明名称一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯的催化剂制备及应用(57)摘要一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯的催化剂制备方法以及基于该催化剂的碳-碳偶联反应的催化应用。非均相催化剂的合成步骤为：以含氮杂环卡宾的共价有机框架材料为载体(COF -NHC)，负载金属钯即得碳-碳偶联反应的催化剂(Pd@COF -NHC)。该反应以卤代芳烃和芳基苯硼酸为原料，以碳酸钾为碱，在水溶剂中室温下反应1.0h即得目标产物，收率均在90％以上。以溴苯和苯硼酸为反应模板，所制得的催化剂在循环使用十次后，收率依然可达97％。本发明的金属钯非均相催化剂具有用量小，结构稳定，活性高，可多次循环使用的特点，具有很好的工业化

应用前景。权利要求书2页 说明书7页 附图3页CN 109894153 A 2019.06.18

C N 109894153

A

1.一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯催化剂，其特征在于：所述催化剂以氮杂环卡宾功能化的共价有机框架材料载体，负载钯，其中，所述的共价有机框架材料的结构式

为：

2.如权利要求1所述的一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂的合成步骤为：首先，氮杂环卡宾为构筑基元的醛与三胺基苯在室温下离子液体中反应1～3h，产物用乙腈和甲醇反复洗涤后，真空干燥，即得氮杂环卡宾共价有机框架材料COF -NHC；然后将COF -NHC和醋酸钯于10mL有机溶剂中，25～75℃反应1～3小时，过滤后固体于80℃真空干燥12小时，即得非均相催化剂Pd@COF -NHC。

3.根据权利要求2所述的一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯催化剂的制备方法，其特征在于：醋酸钯和共价有机框架材料的摩尔比为1～3:1。

4.根据权利要求2所述的一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯催化剂的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂选自乙腈、苯、甲苯、三氯甲烷、乙醇任一种。

5.一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯的催化剂的应用，其特征在于：所述催化剂应用于催化碳-碳偶联反应。

6.根据权利要求5所述的一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯的催化剂的应用，其特征在于：所述碳-碳偶联反应的步骤包括：将将卤代芳烃(1)、芳基硼酸(2)、碱和催化剂Pd@COF -NHC，加入溶剂中，于室温下反应0.5-3小时，冷却，经离心分离，液相经硅胶柱层析分离提纯得纯的偶联产物(3)；

反应式如下：

其中R1选自氢、甲基、甲氧基、硝基；X选自氯、溴、碘；R2选自氢、氯、甲基、甲氧基。

7.根据权利要求6所述的一种氮杂环卡宾共价有机框架材料负载钯的催化剂的应用，其特征在于：所述碱选自碳酸钾、氢氧化钾、叔丁醇钾、磷酸钾中的任意一种。

权　利　要　求　书1/2页2CN 109894153 A