[发明专利]钯复合催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种钯复合催化剂及其制备方法和应用，其中的钯复合催化剂，包括环钯催化剂和固体碱，所述环钯催化剂分散于所述固体碱的表面；所述固体碱为经氧化镁改性的金属氧化物；所述环钯催化剂的总量在所述环钯催化剂和固体碱两者总质量中的质量含量为0.1%~10%，所述氧化镁在所述氧化镁和所述金属氧化物两者总质量中的质量含量为10%~30%。本发明通过优选特定种类的固体碱即该经氧化镁改性的金属氧化物替代强碱，提供反应所需的固载化碱，同时将环钯催化剂分散于该固体碱的表面上。该钯复合催化剂用于碳氮偶联反应的催化时，避免了使用强碱导致的碱金属残留的问题，在具有较低的金属残留基础上有效提高了碳氮偶联反应的催化效率。

技术领域

本发明涉及化学催化技术领域，特别是涉及一种钯复合催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

Buchwald-Hartwig 碳氮偶联反应是在环钯催化剂和碱存在下芳基卤代物和有机胺的交叉偶联反应，是合成芳胺化合物的重要方法。Buchwald–Hartwig 这一类型的反应最早是由乌克兰的 Lev M. Yagupolskii 等在 1986 年发现的。此后美国的 Buchwald 和Hartwig 两个团队又分别在 1994 年重新发现这个反应。其中，有机胺可为伯胺或仲胺，有机胺胺上的取代基可以为任何有机基团。

传统的Buchwald–Hartwig 碳氮偶联反应是在强碱下进行的，而一般采用的强碱为碳酸钾、碳酸铯、LiHMDS或NaOtBu。然而目前的芳胺的制备方法制得的芳胺产品中不仅有环钯催化剂的残留，还含有这些强碱中的碱金属的残留；故而大大降低了芳胺产品的品质。目前医药和电子行业对于高纯度材料提出了新要求，因此开发一种低金属残留且具有较高的催化效率的催化剂变得尤为重要。

发明内容

基于此，有必要提供一种在具有较低的金属残留的基础上，有效提高Buchwald-Hartwig 碳氮偶联反应的催化效率的钯复合催化剂及其制备方法和应用。

本发明是通过如下的技术方案来实现的：

本发明的一个方面，提供了一种钯复合催化剂，包括环钯催化剂和固体碱，所述环钯催化剂分散于所述固体碱的表面；所述固体碱为经氧化镁改性的金属氧化物；所述环钯催化剂的总量在所述环钯催化剂和固体碱两者总质量中的质量含量为0.1%~10%，所述氧化镁在所述氧化镁和所述金属氧化物两者总质量中的质量含量为10%~30%；

所述环钯催化剂的结构式如下：

。

在其中的一些实施例中，所述环钯催化剂的总量在所述环钯催化剂和固体碱两者总质量中的质量含量为0.5%~10%。

在其中的一些实施例中，所述氧化镁在所述氧化镁和所述金属氧化物两者总质量中的质量含量为15%~25%。

在其中的一些实施例中，所述金属氧化物为氧化铝、氧化硅、氧化钙和氧化锆中的至少一种。

本发明的另一个方面，提供了一种钯复合催化剂的制备方法，包括如下步骤：

按照上述任一项所述的钯复合催化剂中的环钯催化剂和固体碱的含量比提供原料；

将所述环钯催化剂和所述固体碱在溶剂中混合，蒸发除去溶剂，得到所述钯复合催化剂。

在其中的一些实施例中，所述蒸发除去溶剂的温度为40℃~50℃。

在其中的一些实施例中，所述溶剂为二氯甲烷。

本发明的另一个方面，提供了上述任一项所述的钯复合催化剂在Buchwald-Hartwig碳氮偶联反应中的应用。

本发明的另一个方面，提供了一种芳胺的合成方法，包括如下步骤：

将芳基卤代物和有机胺进行Buchwald-Hartwig碳氮偶联反应，制得芳胺；