【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种石墨炔用于均相催化反应的活性提升和回收方法，属于工业催化。
技术介绍
1、均相催化和非均相催化是催化中的两个主要分类。均相催化指催化剂与底物处于同一相，以液相反应为例，即催化剂与底物均是溶解在溶剂中的；非均相催化也叫多相催化，其催化剂与底物为异相，通常指固态催化剂催化液相或气相底物进行反应。通常来讲，均相催化可以表现出更高的催化活性、适用于更多的反应，并对一些立体选择性具有更好的作用；而多相催化依赖于载体的结构，具有更好的稳定性，能调控活性位点，可以实现催化剂的回收从而降低成本。除此以外，许多催化反应也被认为只能由均相机理进行，例如噻吩类物质与碘苯偶联中，应用于此的非均相催化剂也被认为是以均相机理进行的，并且金属位点通常在反应中溶出，在反应后无法回收。为结合两种催化剂的优点，一种方法是将均相催化剂以物理或化学方式结合在固体载体上。这种做法使催化剂具有和均相催化剂相同的位点，也能像非均相催化剂一样回收，但其设计与合成较为复杂，并不具有普适性。因此，寻找一种更简单、更通用的，能够结合均相催化剂与非均相催化剂优势的方法极具意义和挑战性。
2、自李玉良院士成功合成石墨炔以来，这种特殊的含有炔键的碳材料便一直备受关注。在该合成方法中，从六乙炔基苯出发，通过偶联形成石墨炔，其中每两个苯环之间由两个炔键连接，构成了十八元环结构。石墨炔广域的共轭和高不饱和度，以及大小合适的、适合锚定金属原子的十八元环，使其在作为催化剂载体时具有独特的分散锚定和电子调控作用。因此，对石墨炔负载型催化剂的研究已经有了较深入的认识，因此
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种石墨炔用于均相催化反应的活性提升和回收方法，尤其是噻吩类物质与碘苯之间的偶联反应或heck反应，
2、本专利技术提供的提高均相催化反应的反应活性的方法，包括在均相催化反应的反应体系中加入含铜石墨炔或石墨炔的步骤；
3、所述均相催化反应采用的催化剂为pd、co或cu；
4、所述反应活性指的是原料转化率。
5、本专利技术方法中，所述pd、co或cu以其氯化物盐、醋酸盐或乙酰丙酮盐的形式添加。
6、本专利技术方法中，所述pd、co或cu以负载于所述含铜石墨炔或所述石墨炔上的形式添加；
7、所述pd、co的负载量为0.5～5wt％，cu的负载量为0～20wt％；
8、所述催化剂的投入量为底物的1～10‰。
9、本专利技术方法中，所述均相催化反应为噻吩与碘苯之间的偶联反应或heck反应。
10、本专利技术方法中，所述噻吩与碘苯之间的偶联反应采用的溶剂为dmf或def。
11、本专利技术方法中，所述噻吩与碘苯之间的偶联反应的条件如下：反应温度为120℃，ar气氛保护，空气冷凝，时间为0～7h。
12、本专利技术方法中，所述方法还包括回收所述催化剂的步骤：
13、在冰水浴的条件下搅拌反应体系，将所述催化剂吸附于所述含铜石墨炔或所述石墨炔上，溶剂洗、水洗后分离出固体即可。
14、本专利技术方法中，所述方法还包括对回收的所述催化剂进行煅烧以恢复活性的方法；
15、优选地，所述煅烧的条件如下：
16、h2/ar气氛下，温度为200～300℃，升温速率为5～10℃/min，时间为1～2h。
17、本专利技术中，所述含铜石墨炔或所述石墨炔以六乙炔基苯为前驱体合成；
18、所述含铜石墨炔的合成体系为铜箔/醋酸铜吡啶溶液或氯化亚铜dmf溶液；
19、所述含铜石墨炔中铜的负载量为10～15％。
20、本专利技术的机理：石墨炔在反应中，通过十八元环三组夹角的炔键配位与金属形成吸附作用，并因为溶剂与加热在反应中形成吸附-脱附平衡，帮助pd被还原，从而促进催化过程的进行。在反应结束后，溶液在冰浴下搅拌可以使金属被吸附，从而跟随石墨炔从溶液中被分离出，完成回收。
21、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：
22、(1)本专利技术首次提供了石墨炔回收pd均相催化剂的方法。
23、(2)本专利技术采用的石墨炔可以使硝基噻酚与碘苯偶联的反应活性显著提高，选择性提高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种提高均相催化反应的反应活性的方法，包括在均相催化反应的反应体系中加入含铜石墨炔或石墨炔的步骤；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述Pd、Co或Cu以其氯化物盐、醋酸盐或乙酰丙酮盐的形式添加。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述Pd、Co或Cu以负载于所述含铜石墨炔或所述石墨炔上的形式添加；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述均相催化反应为噻吩与碘苯之间的偶联反应或Heck反应。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述噻吩与碘苯之间的偶联反应采用的溶剂为DMF或DEF。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述噻吩与碘苯之间的偶联反应的条件如下：反应温度为120℃，Ar气氛保护，空气冷凝，时间为0～7h。
7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述方法还包括回收所述催化剂的步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述方法还包括对回收的所述催化剂进行煅烧以恢复活性的方法。
9.根据权利要求8所述的方
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于：所述含铜石墨炔或所述石墨炔以六乙炔基苯为前驱体合成；
...【技术特征摘要】
1.一种提高均相催化反应的反应活性的方法，包括在均相催化反应的反应体系中加入含铜石墨炔或石墨炔的步骤；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述pd、co或cu以其氯化物盐、醋酸盐或乙酰丙酮盐的形式添加。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述pd、co或cu以负载于所述含铜石墨炔或所述石墨炔上的形式添加；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述均相催化反应为噻吩与碘苯之间的偶联反应或heck反应。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述噻吩与碘苯之间的偶联反应采用的溶剂为dmf或...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋卫国，杨毅达，李德鑫，曹昌燕，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。