[发明专利]IPN负载钯金属催化剂、制备方法及其在催化Heck偶联反应中的应用

权利要求书

1.一种IPN负载钯金属催化剂，其特征在于：所述催化剂通过以下原料和方法制备的：将聚乙烯醇PVA与氯化钯反应形成PVA-钯金属配合物，将PVA-钯金属配合物还原，再加入PVA的交联剂，得到的PVA-钯金属配合物溶液，将PVA-钯金属配合物溶液和不同量的丙烯酰胺、丙烯酰胺的交联剂和引发剂充分混合、反应，使得丙烯酰胺聚合并交联成自身的网络的同时，PVA交联形成自身的网络，制备得IPN负载钯金属催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种IPN负载钯金属催化剂，其特征在于：向PVA中引入的PAM的相对数量，通过向PVA-Pd溶液添加的AM的数量调节，其中，VA∶AM的摩尔比为0.207∶1～3.304∶1。

3.根据权利要求1所述的一种IPN负载钯金属催化剂，其特征在于：PVA选择聚合度为1750的PVA。

4.根据权利要求1所述的一种IPN负载钯金属催化剂，其特征在于：向PVA溶液中加入的PdCl₂，交联后Pd在聚合物中的相对含量为7.83×10^-6mol/g。

5.根据权利要求1所述的一种IPN负载钯金属催化剂，其特征在于：该IPN负载钯金属催化剂IPN交联度为5％，在有机溶剂DMF中的溶胀率为117％，网络格子的尺寸为31.50小于电子显微镜观测到的Pd粒子的平均尺寸32.85nm，IPN内的孔洞尺寸可以束缚固定Pd粒子，使得Pd粒子在催化应用中难以沥出损失，但是可以让反应物扩散到粒子的表面。

6.一种权利要求1所述的IPN负载钯金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)、PVA溶液的制备：将4g聚合度1750的PVA加到有30ml无水乙醇和25ml蒸馏水混合溶液的圆底烧瓶里，冷凝回流下，油浴100℃加热1小时得到PVA无色透明溶液，冷却，将事先配置好的20ml5.64mmol/L的PdCl₂-HCl溶液加入到PVA溶液中，继续在100℃油浴下冷凝回流2h得到黑灰色溶液，往溶液中加入10％硫酸溶液2ml，10％乙酸溶液0.6ml，25％戊二醛溶液1.0ml；

(2)、丙烯酰胺溶液的制备：取丙烯酰胺7.82g，加入0.93g的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，0.15g的过硫酸钾引发剂，加入20ml蒸馏水溶剂，搅拌使其溶解；

(3)、混合：迅速将步骤1和步骤2制得的两种溶液在烧杯中混合，搅拌半小时使之充分混合均匀，混匀后将其放入烘箱内60-70℃加热3h，取出，得到黑灰色透明固体凝胶，加入蒸馏水浸泡5h后再倒掉，重复浸泡2-3次；烘干、粉碎后得成品。

7.一种权利要求1所述的IPN负载钯金属催化剂在催化Heck偶联反应中的应用，其特征在于：将碘代苯、丙烯酸、三乙胺及高分子负载钯金属催化剂按摩尔比1∶3∶4∶2.82×10^-3的比例加入到二甲基甲酰胺DMF溶剂中，加热至100℃回流12个小时，将催化剂过滤后，用无水乙醇洗涤3次后，干燥后供重复使用；在滤液中加入1mol/LHCl，产生白色沉淀，过滤，分离，重结晶，干燥，得反应产物。