纤维素负载三苯基膦的合成及其在有机反应中应用

• 作 者: 徐艳军
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 纤维素 三苯膦 钯催化剂 Suzuki偶联反应 Wittig反应

纤维素是自然界中最丰富的生物聚合物，是一种环境友好的可再生资源。纤维素负载的催化剂由于原料价廉易得、易与反应产物分离，同时可循环利用，符合绿色化学和可持续发展的要求，因而在氧化、还原、偶联以及一锅法等有机反应中得到了广泛的应用。本论文通过纤维素甲苯磺酸酯与4-羟基苯基二苯膦的取代反应，制得纤维素负载的三苯膦，随后与醋酸钯络合制得催化剂，研究其对Suzuki偶联反应的催化作用。通过探索反应溶剂、碱、催化剂的量以及反应物摩尔比对Suzuki反应的影响，得到最佳反应条件为：乙醇为溶剂、K2CO3为碱、催化剂量为芳基卤的0.8%，反应在80°C进行。在最佳反应条件下，进行了反应底物扩展。实验表明，除了一些强吸电子基取代的芳基硼酸和杂环硼酸外，催化剂对底物有很好的催化效果（yield>85%）。氯苯由于反应惰性，产率较低。另外还尝试了负载催化剂对杂环硼酸的Suzuki反应，收率较低。另一方面，研究了催化剂在Suzuki反应中的循环使用情况，遗憾的是其只在前2次反应中催化效果好（95%，94%），催化第3次反应时，反应产率大大降低（62%）。为研究纤维素负载三苯膦在其它反应中应用，又尝试了其对Wittig反应的催化性能，希望其能充当三苯膦小分子的角色，这样，通过简单过滤即可分离产物。结果表明，反应产物产率很低（<20%）。随后，研究了Wittig反应的影响因素并进行对照试验，初步分析认为三苯膦负载量低是造成催化效率低的原因。