单分散磁性膦配体稳定的微胶囊膜的构筑及对钯的负载研究

新型催化剂和新型催化技术一直是国内外化学化工科技工作者的热点研究领域，本课题拟采用膜乳化-悬浮聚合法，设计合成磁流体包覆于微胶囊膜内，微胶囊膜表面膦配体键合的单分散磁性微胶囊配体，在此基础上，经配体交换，制得微胶囊膜表面膦配体稳定的单分散磁性微胶囊钯催化剂，通过微胶囊膜表面键合的膦配体与钯的多齿配位作用，解决传统微胶囊钯催化剂中的膦配体流失问题。采用膜乳化制备的微胶囊钯催化剂其粒径可控制在数微米至数十微米之间，有利于分散在反应体系中，因而显示出高的活性和选择性。利用其顺磁性，简化回收利用和反应产物的分离提纯，为负载型催化剂的实际应用提供实验依据。以Siziki反应为探针反应，考察催化剂的寿命和活性，揭示微胶囊催化剂的化学结构、粒径、粒径分布、膜孔径及配体/钯的比率等因素对催化剂的活性和稳定性等的影响规律及微胶囊催化剂中磁流体的含量对磁响应性的影响规律，为负载型催化剂的实际应用提供

采用SPG（Shirasu porous glass）膜乳化−悬浮聚合法制得单分散性好、粒径可控的微胶囊，并将均相催化反应的催化剂分子－过渡金属钯配合物负载于微胶囊，制得了介于均相和多相催化剂之间的新型负载型催化剂，其既保持了均相催化剂分子的高活性和高选择性，又可重复使用和反应产物易于分离，更适于实际应用。本项目以开创省资源、省能源、环境友好型化学技术体系，构筑可持续发展的循环型社会为背景，通过微胶囊负载钯配合物的制备，开辟了负载催化剂的新模式和新制备方法，较好地解决了固载催化剂存在的活性物种易流失及在反应介质中分散性差的两大难题，为负载催化剂的实际应用提供保证。通过将微胶囊膜内负载钯催化剂应用于选择性C－C 键的形成反应，考察了催化剂的寿命和活性，探讨了微胶囊的粒径、膜孔径及配体/钯的比率对催化剂的活性和稳定性等的影响。结果表明，催化剂活性高、稳定，重复使用10 次仍未见活性明显降低。