[发明专利]石墨烯负载钯/铂催化sp3C-H键偶联合成1,2-二苯乙烷衍生物的方法

说明书

本发明通过开发一种简便、高效、无导向基团、无溶剂参与的、可重复使用的一种新型的石墨烯负载双金属钯‑铂催化剂，催化sp3C‑H键活化构建1,2‑二苯乙烷类化合物的新方法，以提高目标产物的产率，简化操作步骤，增加原子利用率及催化剂的回收利用。为该化合物的制备提供了一个经济、高效、绿色的途径。该方法的主要优点有：实验操作简便，无导向基团、不需要其他溶剂参与、以及催化剂可以多次回收利用。

【技术领域】

本发明属于多相催化有机合成领域，具体地说涉及一种新型石墨烯负载钯-铂催化双金属纳米材料催化1,2-二苯乙烷类化合物的合成方法。

【背景技术】

联芳类化合物大量存在于自然界中,具备优异的生物活性，广泛存在于药物、染料、以及有机材料等中。由于联芳类化合物的重要性，经过几十年的发展，目前已经有很多合成方法，比如Suzuki,Negishi,Stille,Hiyama,和Kumada偶联反应。然而，通过直接活化sp³C-H键来构建复杂联芳类化合物还是很少有人研究，可能是由于sp³C-H键的离解能远高于其他预活化的C-X键导致反应难以进行。此外，大部分反应是均相催化，催化剂难以回收，造成产物的分离复杂化大大增加反应成本。

近几十年，钯-基纳米材料受到越来越多的关注。因为相比于商业的大块金属催化剂，它们具有更高的催化活性、可回收性、高原子利用率以及无配体辅助等优点。目前，逐渐的成为催化C-C和C-X(X＝N、O、S等)的有效手段之一。尤其是双金属钯-基催化剂，在结构上和化学组成上具有更高的稳定性。因此，开发一种新型的钯-基双金属纳米材料催化活化无导向基团的sp3C-H构建C-C键具有深刻的理论和实际意义。

【发明内容】

本发明的目的在于通过开发一种简便、高效、无导向基团、无溶剂参与的、可重复使用的一种新型的石墨烯负载双金属钯-铂催化剂，催化sp3 C-H键活化构建1,2-二苯乙烷类化合物的新方法，以提高目标产物的产率，简化操作步骤，增加原子利用率及催化剂的回收利用。

为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案：

一种合成1,2-二苯乙烷类化合物的方法，以苯乙烷类化合物为原料，以制备的新型石墨烯负载双金属钯-铂合金纳米材料作催化剂，在无导向基团、无配体、无溶剂的条件下，反应结束后，经柱色谱分离得目标化合物。

上述合成方法中，所述催化剂是以氯钯酸和氯铂酸为前驱体，甲酸为还原剂，在没有其他添加剂(包括表面活性剂、聚合物、模板等)的条件下合成。制备的催化剂经SEM、TEM、Raman、TGA等测试手段进行表征。

上述合成方法中，所述催化剂的添加量为1-4mg，氧化剂DTBP的用量为146-438mg。

上述合成方法中，所述原料苯乙烷类化合物优选苯乙烷、甲苯，丙苯，丁苯，异丙基苯，仲丁基苯，对二甲苯，邻二甲苯，间二甲苯，均三甲苯，对氯甲苯，邻甲氧基甲苯，2-甲基萘，2-(4-甲苯基)吡啶等。

上述合成方法中，所述催化反应的条件为：在25-120℃下反应10-24小时。

本发明所提供的合成方法为1,2-二苯乙烷类化合物的制备开辟了步骤经济、路径简单，高效，绿色的新途径，其优点在于：原料来源广泛，目标产物的选择性和产率均较高，反应条件温和，反应操作简便，催化剂可多次回收，底物适用范围广泛等。

【附图说明】

图1所示是本发明提供的1,2-二苯乙烷类化合物合成路径图。

【具体实施方式】

本发明所提供的催化合成1,2-二苯乙烷类化合物方法的合成路径，请参见附图1：将原料苯乙烷类化合物、催化剂等置入反应容器内，加入氧化剂后在25-120℃的环境下反应10-24小时，反应完成后经柱色谱分离得到目标产物。