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基本信息

项目名称:
双亲性高分子负载金属催化剂的研制
小类:
能源化工
简介:
聚合物互穿网络负载纳米贵金属能催化多种偶联反应,而且是一类新型的绿色催化剂,能连续循环使用20多次以上,所以具有良好的应用前景;用实验制得的环保型催化剂,将催化反应的产率提高到90%以上,而且催化剂能够在有机相和水相中重复使用多次;符合现今绿色化学的理念。
详细介绍:
两亲性高分子负载的贵金属纳米粒子催化剂是一种新型的环保型催化剂,既不损害环境,又能利用环境友好的水来替代现行的有机溶剂的使用,符合我国环境友好型战略,降低精细化工和药物制造合成中的成本和减少环境污染。重复利用率高等这些优势,能够取代多种现存的催化剂体系。这是目前国际上报道的可回收重复使用次数最多的偶联反应催化剂。可望适合于涉及C-C键偶联反应的精细化工与药物合成工艺和制造, 包含各类Heck偶联、Suzuki偶联、Sonogashira偶联等反应。此外,也适合涉及催化还原反应的精细化工与药物合成和制造、以及对有机污染物用催化还原法去除。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

作品的目的: 聚合物互穿网络负载纳米贵金属能连续循环使用20多次以上,所以具有良好的应用前景;本研究的催化剂能够在有机相和水相中重复使用多次;符合现今绿色化学的理念。 基本思路: 一 由于其将贵金属独特的物理化学性质和纳米材料的特殊性能有机地结合起来,在化学催化、能源、电子和生物等领域具有良好的发展前景。 二 本研究工作两种结构的负载Pd纳米材料催化剂,研究其对Heck反应的催化性能。

科学性、先进性及独特之处

我们研制的双亲性高分子负载催化剂作为一种新型的催化剂,可望适合于涉及C-C键偶联反应的精细化工与药物合成工艺和制造,包含Suzuki偶联、 Heck偶联、 Sonogashira偶联等反应。我们已经发现新制的催化剂可以回收重复使用20次以上,特别有意义的是在水相和有机相中,催化剂都具有优异的连续循环使用效果。这是迄今为止,国际上报道的可回收重复使用性能最高的偶联反应催化剂。

应用价值和现实意义

两亲性高分子负载催化剂是一种新型的环保型催化剂,既不破坏环境,又能利用环境友好的水来替代现行的有机溶剂的使用,符合我国环境友好型战略,降低精细化工和药物制造合成中的成本和减少环境污染。 高分子作为载体具有这样的特点:(a) 高分子材料容易加工成各种形状(b)利用高分子载体的空间立体效应,可实现定位选择合成或立体选择及分离。

学术论文摘要

聚乙烯醇和聚丙烯酰胺互穿网络高分子(IPN)负载纳米钯金属粒子催化剂催化Heck反应。由于互穿高分子的平均网络尺寸比分散的纳米钯粒子小一个数量级,因此,大大的提高了后者的聚集稳定性。互穿网络型催化剂在催化Heck偶联反应中表现出较高的催化活性,并可以被重复使用20次以上,因此,这类新型的催化剂比文献中报道的其他高分子负载型催化剂具有更好的稳定性。用互穿网络型催化剂催化C-C偶联反应时可用纯水做溶剂,符合绿色化学的理念。

获奖情况

本科研工作获得了2009年浙江省大学生科技创新活动项目资助

鉴定结果

该成果成功实现了在水相和有机相中的催化Heck偶联反应活性,这是迄今为止,国际上报道的可回收重复使用次数最多的偶联反应催化剂。

参考文献

现已有英文手稿和中文手稿个一份 2010年还将该研究成果申请递交了中国发明专利(第二发明人)一件,目前国家知识产权局已经公开了该申请(公开号 101890367A),并进入了实质审查阶段 (申请号:201010185628.5)。

同类课题研究水平概述

该成果成功实现了在水相和有机相中的催化Heck偶联反应活性,这是迄今为止,国际上报道的可回收重复使用次数最多的偶联反应催化剂。
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