[发明专利]一种三相催化剂Pd@COF-QA及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种三相催化剂Pd@COF‑QA和其制备方法以及其在催化Suzuki‑Miyaura反应中的应用，属于催化剂制备技术领域。本发明所述三相催化剂Pd@COF‑QA经共价有机框架COF‑QA和醋酸钯在室温下反应获得，制备方法较为简便，同时经试验验证，本发明提供的三相催化剂利用率高，反应条件温和，能够有效降低催化成本，不需要高温和有机溶剂，催化剂用量少且无其他添加剂，就可实现异相催化；同时催化剂可以重复利用，容易回收，提高了催化剂的利用率，降低了成本，有利于工业化推广应用。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种三相催化剂Pd@COF-QA及其制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

共价有机框架结构(Covalent Organic Framework，COF)是近年来研究的热点，与传统的有孔材料相比，COFs材料不仅内部存在均匀分布的特定大小的孔结构，而且其在酸碱环境中的稳定性远远高于其他多孔材料。因此，COFs作为晶态多孔材料在催化方面的应用存在很大的优势。

相转移催化合成技术经过五十年的发展，无论是在实验室的有机合成中，还是在实际的工业化生产中都得到广泛的应用。三相相转移催化剂作为相转移催化合成技术中必不可少的材料，不仅可以凭借其优异的相转移效果及广泛的适用性，使大部分多相反应体系得以顺利完成，而且可以在反应结束后通过简单的过滤分离出催化剂，进行循环利用。尽管如此，发明人发现，目前的三相相转移催化剂仍存在以下问题：(1)催化位点为有催化性能的功能性基团，聚合物载体几乎只起到支撑作用，造成材料的浪费；(2)聚合物载体的结构往往不确定，使得催化功能性基团与载体连接位置和连接程度不明确，从而难以精确分析催化剂的组成；(3)无论是聚合物载体还是无机载体可修饰性相对较低，使得三相相转移催化剂复合其它功能的可能性降低。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明提供一种三相催化剂Pd@COF-QA和其制备方法以及其在催化Suzuki-Miyaura反应中的应用。经试验验证，本发明提供的三相催化剂利用率高，反应条件温和，能够有效降低催化成本，因此具有良好的实际应用之价值。

本发明的第一个方面，提供一种有机配体L，其化学命名为2-(N，N-二甲基十二烷胺基)甲基-4，4-联三苯二甲酰肼，其化学结构式为：

本发明的第二个方面，提供所述有机配体L的合成方法，包括如下步骤：

(1)以2，5-二溴甲苯和4-甲氧羰基苯硼酸为原料，以氟化铯为碱，四(三苯基膦合钯)为催化剂，在1，4-二氧六环溶液中，加热，分离产物，得中间产物A，所述中间体A的结构如下：

(2)将中间体A与N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)、偶氮二异丁腈(AIBN)反应，四氯化碳做溶剂，分离产物制得中间体B；所述中间体B的结构式如下：

(3)将中间体B与N，N-二甲基十二烷胺反应，乙腈作溶剂，分离产物制得中间体C；所述中间体C的结构式如下：

(4)将中间体C与水合肼反应，甲醇作溶剂，制得中间体D；所述中间体D的结构式如下：

本发明的第三个方面，提供所述有机配体L在制备三相催化剂Pd@COF-QA中的应用。

本发明的第四个方面，提供一种三相催化剂Pd@COF-QA，所述三相催化剂Pd@COF-QA的制备方法包括：