Page 236 - 《精细化工)》2023年第10期
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·2314·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 40 卷













                                            图 2   芳烃远程 C—H 键活化的策略        [10-14]
                                    Fig. 2    Strategies for remote C—H bond activation of aromatics [10-14]

                 因此,这些方法不能同时实现苯基吡啶分子中                          〔Pd(PhCN) 2 Cl 2 〕,分析纯,上海泰坦科技股份有限
            苯环 C2—H 和 C6—H 键的活化,并引入功能基团。                       公司;2-苯基吡啶、2-(对甲苯基)吡啶、2-(4-氯苯基)
            而且,在目前的研究报道中,无论是在均相或非均                             吡啶,分析纯,阿拉丁试剂(上海)股份有限公司;
            相体系中采用何种催化剂或者何种策略(图 1),都                           苯甲醛、对甲基苯甲醛、邻甲基苯甲醛、4-乙基苯
            只能实现 2-苯基吡啶的 C2 位的 C—H 键活化。因                       甲醛、3-甲氧基苯甲醛、4-氯苯甲醛,分析纯,萨
            此,开发一种简单的催化反应体系,在不需要复杂                             恩化学技术有限公司;叔丁基过氧化氢(TBHP)、
            配体的反应条件下,使用贵金属催化剂,实现苯基                             氯苯、Pd/C(Pd 质量分数为 10%),分析纯,安耐
            吡啶分子中苯环 C2—H 位的邻位活化和 C6—H 键的                       吉化学试剂;蒸馏水、去离子水,自制;氨氦混合
            远程活化,并引入功能化基团,对于远程 C—H 键活                          气(其中 NH 3 体积分数 10%)、氦气(He)、氮气(N 2 ),
            化制备新功能的化合物,具有借鉴和指导意义。                              高纯气体,常州市武进华阳气体有限公司。
                 酸性硅铝沸石具有独特的孔道结构、可调的表                              D/max2200PC 型 X 射线衍射仪(XRD),日本理学
            面性质和良好的水热稳定性,作为催化剂或催化剂                             公司;TriStarⅡ3020 型全自动物理吸附仪、AutoChem
            载体被广泛用于各类催化反应中,并表现出优异的                             ASAP 2920 化学吸附仪,美国 Micromeritics 仪器公司;
            催化性能     [17-20] 。特别是硅酸盐沸石,具有良好的吸                  SUPRA-55 型场发射扫描电子显微镜(SEM),德国 Zeiss
            附能力和独特的表面结构,可以对吸附于沸石表面                             公司;JEM-2100 型透射电子显微镜(TEM),日本电子
            的过渡金属上的底物发生空间几何效应,导致吸附                             株式会社;ESCALAB- MKⅡ250 X 射线光电子能谱仪,
            分子的空间几何结构发生变化。因此,本课题组以自                            美国 Thermo Fisher Scientific 公司;PLASMA-SPECⅠ型
            制的含有季铵基团的高分子聚合物(COPQA)为模板                          电感耦合等离子体光谱仪,美国 Perkin-Elmer Optima 公
            剂 [21] ,在水热条件下合成了具有花状形貌的酸性丝                        司;Agilent 7890B 气相色谱仪(配有氢火焰离子检测
            光沸石纳米片(NS-MOR),并以其为载体,采用离                          器),美国 Agilent 公司。
            子交换法将活性金属 Pd 负载在其表面,得到 Pd/                         1.2   催化剂的制备
            NS-MOR 催化剂。利用沸石骨架对金属 Pd 物种的                        1.2.1   高分子聚合物模板剂(COPQA)的制备
            电子修饰和沸石表面微孔结构对底物分子的空间位                                 参考文献[21]合成 COPQA。将 4.9 g(0.05 mol)
            阻效应,以 2-苯基吡啶和苯甲醛为原料,实现了 2-                         二烯丙基胺加到 35 g 质量分数为 50%的二甲基二烯
            苯基吡啶的 C2—H 和 C6—H 键的同时活化,并引                        丙基氯化铵水溶液中,搅拌至澄清后,再加入 20 g
            入了苯甲酰基基团。合成的双酰基化产物是吡啶类                             蒸馏水和 4.5 g(0.07 mol)乙酸,室温下搅拌 30 min
            衍生物,具有较高的医药价值,因此,合成的双酰                             后,缓慢地滴加 10 g 质量分数为 5%的过硫酸铵水
            基化产物可能在医药领域具有潜在的应用价值。
                                                               溶液,滴完后升温至 100  ℃并反应 4 h,冷却到室
                                                               温后,反应液为含有季铵基团的高分子聚合物水溶
            1   实验部分
                                                               液,标记为 COPQA,其中聚合物质量分数为 30%。
            1.1   试剂与仪器                                        1.2.2  NS-MOR 的制备
                 水玻璃,工业级,长岭水玻璃厂;铝酸钠                                以含季铵基团的高分子聚合物(COPQA)为模
            (NaAlO 2 )、十八水合硫酸铝〔Al 2 (SO 4 ) 3 •18H 2 O〕、       板剂在水热条件下合成花状形貌的丝光沸石。将
            二烯丙基胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙酸、过硫                             0.2696 g(0.003 mol)NaAlO 2 溶解于 10 mL 蒸馏水
            酸铵、硝酸、无水乙醇、二氯甲烷,分析纯,γ-Al 2 O 3 ,                   中,待溶液澄清后加入到 18.75 mL 水玻璃中,体系
            国药集团化学试剂有限公司;硝酸钯〔Pd(NO 3 ) 2 〕、                    搅拌 1 h 后,加入 8 mL 质量分数为 25%的含季铵基
            醋酸钯〔 Pd(OAc) 2 〕、 二 ( 氰基苯 ) 二氯化钯                   团的高分子聚合物水溶液(制备的 COPQA 加水稀
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