丁 望
(廣州市浪奇實業(yè)股份有限公司質量管理部,廣東 廣州 510000)
微乳是油、水在表面活性劑作用下形成的特殊的多相“水溶液”體系,是一種綠色反應介質,具有溶解性好、相與相之間接觸面積大等優(yōu)點,能解決底物溶解性等問題。
殼聚糖是白色無定形、半透明而略帶珍珠光澤的固體,無毒,無害,易于降解。其本身具有作為高分子載體的優(yōu)勢:不溶于普通溶劑,宜于催化劑的分離、回收再利用;分子鏈上含有大量的羥基和氨基,易于化學修飾,并與過渡金屬離子具有良好的配位能力。
殼聚糖負載鈀催化劑不僅制備方法簡單多樣,有較高的催化活性和重復使用性能,而且由于殼聚糖是天然生物高分子,來源非常豐富,對環(huán)境友好,是一種理想的綠色催化劑。進一步拓展殼聚糖負載鈀催化劑的應用具有重要的現(xiàn)實意義。
①制備高活性的殼聚糖負載鈀催化劑。
②配制對一定范圍的溫度、鹽、堿變化穩(wěn)定的微乳。
③研究微乳介質中殼聚糖負載鈀催化劑在Heck反應中的催化性能,確定最佳反應 溫度和時間。
④比較在其它反應介質中殼聚糖負載鈀催化劑對Heck反應的催化性能。
⑤考察不同底物對反應的影響。
2.2.1 實驗試劑
實驗試劑詳見表1。
2.2.2 實驗儀器
實驗儀器詳見表2。
2.2.3 殼聚糖負載鈀催化劑 (CS-Pd)的制備[27]
將0.167g PdCl2粉末溶解在加8mL HCI中,加入0.4g殼聚糖,攪拌0.5h,過濾,用20mL二次水洗滌,減壓過濾,然后再加入2mL純水,8mL 2%KOH,8 mL甲醛,50℃條件下攪拌反應1h,洗滌過濾,樣品在50℃條件下真空干燥10h,得到產物
2.2.4 微乳液的配制
將2.5mL正庚烷溶解在6mL正丁醇中,逐漸加入5mL OP-10、6.5mL水和6.5mL丙二醇,在80℃攪拌15min,得到澄清透明的微乳液。
2.2.5 微乳介質中殼聚糖負載鈀催化碘代苯與苯乙烯反應[2]
在2mL微乳中加入2.0mmol碘代苯、2.2mmol苯乙烯、2.0mmol K2CO3,通氬氣后在 80℃恒溫油浴槽中預熱,20-30min后,加入0.04mmol(鈀含量) 催化劑。反應溫度80℃,反應數(shù)小時后加入去離子水和乙酸乙酯終止反應,抽濾,濾液分層后水層用乙酸乙酯萃取3次,油相用水洗滌3次,將油相收集后濃縮。
2.2.6 兩相中殼聚糖負載鈀催化Heck反應
在燒瓶中加入1mL去離子水,10mL DMF,2mmol碘代苯,2.2mmol苯乙烯,2.0mmol K2CO3,通氬氣后加入0.04mmol(鈀含量)殼聚糖負載鈀催化劑,升溫至80℃。反應溫度80℃,反應數(shù)小時后加入去離子水和乙酸乙酯終止反應,抽濾,濾液分層后水層用乙酸乙酯萃取3次,油相用水洗滌3次,將油相收集后濃縮。
表1 實驗試劑
表2 實驗儀器
2.2.7 甘油中殼聚糖負載鈀催化Heck反應
在燒瓶中加入10mL甘油,2mmol碘代苯,2.2mmol苯乙烯,2.0mmol K2CO3,通氬氣后加入0.04mmol(鈀含量)殼聚糖負載鈀催化劑,升溫至80℃。反應溫度80℃,反應數(shù)小時后,加入去離子水和乙酸乙酯終止反應,抽濾,濾液分層后水層用乙酸乙酯萃取3次,油相用水洗滌3次,將油相收集后濃縮。
擬通過以上實驗,制備高活性的殼聚糖負載鈀催化劑,配制對一定范圍的溫度、鹽、堿變化穩(wěn)定的微乳,研究微乳介質中殼聚糖負載鈀催化劑在Heck反應中的催化性能,確定最佳反應溫度和時間。比較在其它反應介質中殼聚糖負載鈀催化劑對Heck反應的催化性能。因此本課題研究具有一定的研究價值和廣闊的應用前景。