Page 134 - 《精细化工》2021年第9期

第 38 卷第 9 期 精 细 化 工 Vol.38, No.9
202 1 年 9 月 FINE CHEMICALS Sept. 2021

催化与分离提纯技术
温控相分离纳米 Pd 催化 α, β-不饱和酮的选择加氢

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杜博文，王艳华
（大连理工大学 化工学院，辽宁 大连 116023）

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摘要：以 Pd(OAc) 2 、[CH 3 (OCH 2 CH 2 ) 22 N Et 3 ][CH 3 SO 3 ]（IL PEG1000 ）为原料，制得温控相分离 Pd 纳米催化剂，对
其进行了 UV-Vis 和 TEM 表征。常压氢气条件下在 α, β-不饱和酮的选择加氢反应中，Pd 纳米催化剂显示了优异
的催化性能。在最佳的反应条件下〔n(查尔酮)∶n(Pd)=500∶1，n(IL PEG1000 )∶n(Pd)=100∶1，90 ℃，20 min，
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p=1.01×10 Pa（H 2 气球）〕，查尔酮的转化率和 C==C 双键加氢产物的选择性均>99%。Pd 纳米催化剂易于与产
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物分离并可以循环使用 6 次，循环使用 6 次后转化率和选择性均>99%。转化频率（TOF）可达 1470 h ，高于
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目前文献中报道的常压氢气条件下过渡金属纳米催化剂催化查尔酮选择加氢反应的最高值（870 h ）。
关键词：温控相分离催化；纳米粒子；常压；α, β-不饱和酮；加氢；催化技术
中图分类号：O622.4 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 09-1848-05

Thermoregulated phase-separable Pd nanocatalyst for selective
hydrogenation of α, β-unsaturated ketones

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DU Bowen, WANG Yanhua
（School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116023, Liaoning, China）

Abstract: Thermoregulated phase-separable Pd nanocatalyst was prepared from Pd(OAc) 2 and
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[CH 3(OCH 2CH 2) 22N Et 3][CH 3SO 3 ] (IL PEG1000) and characterized by UV-Vis and TEM. The Pd nanocatalyst
exhibited excellent catalytic performance in the selective hydrogenation of α, β-unsaturated ketones at
atmospheric hydrogen pressure. Under optimized reaction conditions of n(chalcone)∶n(Pd)=500∶1,
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n(IL PEG1000)∶n(Pd)=100∶1, 90 ℃, 20 min, p=1.01×10 Pa (H 2 balloon), both conversion rate and
hydrogenation selectivity of the C==C bond for chalcone were above 99%. The Pd nanocatalyst could be
easily separated from the product and recycled six times with both conversion and selectivity greater than
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99%. The turnover frequency (TOF) was up to 1470 h , which exceeded the maximum value (870 h ) of
selective hydrogenation of chalcone catalyzed by transition metal nanocatalyst under atmospheric hydrogen
pressure reported in the literature.
Key words: thermoregulated phase-separable catalysis; nanoparticles; atmospheric pressure; α, β-unsaturated
ketones; hydrogenation; catalysis technology

α, β-不饱和酮的选择加氢反应广泛涉及有机合 气压力下进行，以确保更高的转化率和选择性 [14-16] 。
成领域，其在工业应用中具有重要意义 [1-2] 。α, β-不 目前，常压氢气下该催化反应的报道较少 [10-11,17-18] 。
饱和酮的选择加氢产物是合成医药化合物的重要中 YADAV 等 [11] 报道了多功能多孔有机聚合物稳定的
[3]
间体，如肿瘤细胞生长抑制剂 。在过去的几十年 Pd 纳米催化剂常压氢气下催化查尔酮的选择加氢
中，过渡金属纳米催化剂催化 α, β-不饱和酮的加氢 反应，其转化率和二氢查尔酮的选择性分别为 91%
[7]
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反应引起了广泛关注。包括 Pt 、Ru [5-6] 、Au/Ir 、 和>99%，TOF 仅为 165 h 。因此，在常压氢气条
[8]
Cu/Fe 、Pd [9-12] 和 Pt/Fe [13] ，但大多数反应是在较高氢 件下进一步提高过渡金属纳米催化剂催化 α, β-不饱

收稿日期：2021-02-22; 定用日期：2021-05-14; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210185
基金项目：国家自然科学基金（21173031）
作者简介：杜博文（1994—），男，硕士生。联系人：王艳华（1970—），女，教授，E-mail：yhuawang@dlut.edu.cn。