[发明专利]含催化剂金属纳米颗粒的复合体及其应用

摘要

本发明提供一种材料，与SAPd相比，上述材料的交叉偶联(CC)反应活性相同，能够降低反应产物中的催化剂金属的混入量，并且能够增加重复使用次数。本发明提供一种使用了Pd以外的催化剂金属的催化剂或催化剂前体，其具有与Pd的情形相同的CC反应活性。本发明提供一种催化剂或催化剂前体，其在不使用金等载体、或者不使用食人鱼洗液的情况下，使用Pd和Pd以外的催化剂金属而具有相同的CC反应活性。一种复合体，其中，催化剂金属纳米颗粒分散在由碳原子数为2～6范围的亚烷基单元和亚苯基单元的聚合物构成的连续相(亚烷基单元键合于亚苯基单元的至少1位和4位)。催化剂金属纳米颗粒的粒径为20nm以下。一种复合结构体，其包含基板和设在该基板表面的上述复合体。一种复合结构体的制造方法，其中，在基板表面上，在催化剂金属化合物的存在下使具有2个以上的烷基的苯化合物(2个烷基位于1位和4位)发生脱氢缩合而形成上述复合体。 1

主权项

1.一种偶联反应用催化剂或催化剂前体，其包含下述复合体或下述复合结构体，该复合体是催化剂金属纳米颗粒分散在由碳原子数为2～6范围的亚烷基单元和亚苯基单元的聚合物构成的连续相中的复合体，该复合结构体包含基板和设在所述基板的至少一部分表面的所述复合体，所述亚烷基单元键合于所述亚苯基单元的至少1位和4位，所述催化剂金属纳米颗粒的至少一部分的粒径为20nm以下，所述聚合物具有硫酸根交联，所述偶联反应使用卤代烃作为至少一部分原料或添加剂，构成所述催化剂金属纳米颗粒的催化剂金属为选自由铁、镍、钴、钌、铑、钯、铱、铂和金组成的组中的至少一种金属。

2.根据权利要求1所述的催化剂或催化剂前体，其中，所述偶联反应为碳‑碳键形成反应或碳‑氮键形成反应。

3.根据权利要求1所述的催化剂或催化剂前体，其中，所述硫酸根交联存在于所述亚烷基单元之间。

4.根据权利要求1或3所述的催化剂或催化剂前体，其中，所述硫酸根交联的含量以其与亚烷基单元的摩尔比计为0.0001～0.1的范围。

5.根据权利要求1所述的催化剂或催化剂前体，其中，亚烷基单元的碳原子数为2～4的范围。

6.根据权利要求1所述的催化剂或催化剂前体，其中，所述亚烷基单元键合于所述亚苯基单元的1位、2位和4位或所述亚苯基单元的1位、2位、4位和5位。

7.根据权利要求1所述的催化剂或催化剂前体，其中，由所述聚合物构成的连续相的质量与所述催化剂金属纳米颗粒的质量之比为100:0.1～10的范围。

8.根据权利要求1所述的催化剂或催化剂前体，其中，所述催化剂金属纳米颗粒为Pd纳米颗粒，其至少一部分的粒径为2nm～10nm的范围。

9.根据权利要求1所述的催化剂或催化剂前体，其中，所述催化剂金属纳米颗粒为Ni纳米颗粒，其至少一部分的粒径为5nm～20nm的范围。

10.根据权利要求1所述的催化剂或催化剂前体，其中，所述基板为金属、玻璃、陶瓷或树脂。

11.一种偶联产物的制造方法，该制造方法包括：使用下述复合体、或包含基板和设在所述基板的至少一部分表面的所述复合体的复合结构体，使2个以上的有机化合物发生偶联反应，得到偶联产物，该复合体是催化剂金属纳米颗粒分散在由碳原子数为2～6范围的亚烷基单元和亚苯基单元的聚合物构成的连续相中的复合体，所述亚烷基单元键合于所述亚苯基单元的至少1位和4位，所述催化剂金属纳米颗粒的至少一部分的粒径为20nm以下，所述聚合物具有硫酸根交联，所述偶联反应使用卤代烃作为至少一部分原料或添加剂，构成所述催化剂金属纳米颗粒的催化剂金属为选自由铁、镍、钴、钌、铑、钯、铱、铂和金组成的组中的至少一种金属。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述偶联反应为碳‑碳键形成反应或碳‑氮键形成反应。

13.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述硫酸根交联存在于所述亚烷基单元之间。

14.根据权利要求11或13所述的制造方法，其中，所述硫酸根交联的含量以其与亚烷基单元的摩尔比计为0.0001～0.1的范围。

15.根据权利要求11所述的制造方法，其中，亚烷基单元的碳原子数为2～4的范围。

16.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述亚烷基单元键合于所述亚苯基单元的1位、2位和4位或所述亚苯基单元的1位、2位、4位和5位。

17.根据权利要求11所述的制造方法，其中，由所述聚合物构成的连续相的质量与所述催化剂金属纳米颗粒的质量之比为100:0.1～10的范围。

18.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述催化剂金属纳米颗粒为Pd纳米颗粒，其至少一部分的粒径为2nm～10nm的范围。

19.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述催化剂金属纳米颗粒为Ni纳米颗粒，其至少一部分的粒径为5nm～20nm的范围。

20.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述基板为金属、玻璃、陶瓷或树脂。