[发明专利]一种可控氧化的四三苯基膦钯催化剂及其制备方法和用途

说明书

一种可控氧化的四三苯基膦钯催化剂及其制备方法和用途，属于Suzuki偶联反应催化剂技术领域。将四三苯基膦钯置于非氧化性气体与氧气的混合气中室温处理，通过调控氩气和氧气的比例、氧化处理时间，得到可控氧化的四三苯基膦钯催化剂。与未处理过的四三苯基膦钯相比，可控氧化的四三苯基膦钯催化剂在室温常压下具有优异的催化活性与选择性，并且具有催化普适性，在Suzuki偶联反应技术领域具有广阔的应用前景。XPS和XANES分析表明可控氧化的四三苯基膦钯中，活性Pb中心发生了部分氧化形成了Pd‑O中间体，氧化的Pd结构单元（PdO_x(PPh₃)_4‑x）正是催化性能提升的主要原因。

技术领域

本发明属于Suzuki偶联反应催化剂技术领域，涉及一种可控氧化的四三苯基膦钯催化剂及其制备方法，该催化剂可用于室温常压下催化Suzuki偶联反应。

背景技术

Suzuki偶联反应是在零价钯配合物的催化下，有机硼化合物与有机卤素化合物进行交叉偶联，从而高效构建碳-碳键的反应。该反应广泛应用于新型药物制备、精密有机合成、化学纤维、液晶分子等有机材料合成领域，一直以来都是有机化学和催化领域的研究热点。尤其是在药物制备领域，Suzuki 偶联在许多重要临床药物的合成中起着不可或缺的作用，如非甾体抗炎药—联苯乙酸、氟比洛芬，抗肿瘤药—利尼伐尼、多柔比星等。而近些年来，我国药物市场的内需不断扩大，其在品牌、成本和区域等各方面的竞争日益激烈，在此背景下，高效温和的Suzuki偶联反应在制药工业中有着极为重要经济价值和广阔的应用前景。

钯基催化剂在Suzuki偶联反应中起着关键作用，它影响着反应的催化效率和整体的前进方向（即反应的选择性），也是Suzuki偶联反应中的核心部分。传统的四三苯基膦钯具有催化活性高（特定条件下）、可适用于含水体系等优点，被广泛地应用于实验室条件下的Suzuki偶联反应中。然而，该反应往往需要较为苛刻的反应条件（如 回流热：80 ℃，压强：1 MPa，惰性气体保护）才能进行，在实际的生产应用中具有一定的局限性。

人们迫切需要一种反应条件温和的钯基催化剂，能够用于室温常压下高效催化Suzuki偶联反应。

发明内容

本发明的目的是提供一种可控氧化的四三苯基膦钯催化剂，实现室温常压下高效催化Suzuki偶联反应。发明人通过不断探索发现，通过将四三苯基膦钯催化剂可控氧化，控制四三苯基膦钯催化剂的金属钯中心氧化程度，能够极大改善四三苯基膦钯催化剂的催化性能，得以在室温常压下高效催化Suzuki偶联反应。具体技术方案如下。

一种可控氧化的四三苯基膦钯催化剂，其特征在于，将四三苯基膦钯催化剂可控氧化，钯的氧化比例为10%~50%。优选地，钯的氧化比例为40%~50%。

本发明的另一目的是提供一种可控氧化的四三苯基膦钯催化剂的制备方法，将四三苯基膦钯催化剂在非氧化性气体和氧气的混合气中室温氧化处理，得到可控氧化的四三苯基膦钯催化剂。控制惰性气体和氧气的比例、氧化处理时间，即可控制钯的氧化比例，实现金属Pd中心的可控氧化，从而得到一系列氧化程度各异的四三苯基膦钯催化剂。

进一步地，非氧化性气体和氧气都为高纯气体。

进一步地，非氧化性气体是氩气、氮气中的一种或几种。

进一步地，非氧化性气体占混合气体的体积比为0~75%。

进一步地，氧化处理时间为5~180min。