微乳介质中壳聚糖负载钯催化Heck反应研究

丁 望

(广州市浪奇实业股份有限公司质量管理部，广东 广州 510000)

1 目的

微乳是油、水在表面活性剂作用下形成的特殊的多相“水溶液”体系，是一种绿色反应介质，具有溶解性好、相与相之间接触面积大等优点，能解决底物溶解性等问题。

壳聚糖是白色无定形、半透明而略带珍珠光泽的固体，无毒，无害，易于降解。其本身具有作为高分子载体的优势：不溶于普通溶剂，宜于催化剂的分离、回收再利用；分子链上含有大量的羟基和氨基，易于化学修饰，并与过渡金属离子具有良好的配位能力。

壳聚糖负载钯催化剂不仅制备方法简单多样，有较高的催化活性和重复使用性能，而且由于壳聚糖是天然生物高分子，来源非常丰富，对环境友好，是一种理想的绿色催化剂。进一步拓展壳聚糖负载钯催化剂的应用具有重要的现实意义。

2 方法

2.1 研究内容

①制备高活性的壳聚糖负载钯催化剂。

②配制对一定范围的温度、盐、碱变化稳定的微乳。

③研究微乳介质中壳聚糖负载钯催化剂在Heck反应中的催化性能，确定最佳反应 温度和时间。

④比较在其它反应介质中壳聚糖负载钯催化剂对Heck反应的催化性能。

⑤考察不同底物对反应的影响。

2.2 实验方案

2.2.1 实验试剂

实验试剂详见表1。

2.2.2 实验仪器

实验仪器详见表2。

2.2.3 壳聚糖负载钯催化剂 (CS-Pd)的制备[27]

将0.167g PdCl2粉末溶解在加8mL HCI中，加入0.4g壳聚糖，搅拌0.5h，过滤，用20mL二次水洗涤，减压过滤，然后再加入2mL纯水，8mL 2%KOH，8 mL甲醛，50℃条件下搅拌反应1h，洗涤过滤，样品在50℃条件下真空干燥10h，得到产物

2.2.4 微乳液的配制

将2.5mL正庚烷溶解在6mL正丁醇中，逐渐加入5mL OP-10、6.5mL水和6.5mL丙二醇，在80℃搅拌15min，得到澄清透明的微乳液。

2.2.5 微乳介质中壳聚糖负载钯催化碘代苯与苯乙烯反应[2]

在2mL微乳中加入2.0mmol碘代苯、2.2mmol苯乙烯、2.0mmol K2CO3，通氩气后在 80℃恒温油浴槽中预热，20-30min后，加入0.04mmol（钯含量） 催化剂。反应温度80℃，反应数小时后加入去离子水和乙酸乙酯终止反应，抽滤，滤液分层后水层用乙酸乙酯萃取3次，油相用水洗涤3次，将油相收集后浓缩。

2.2.6 两相中壳聚糖负载钯催化Heck反应

在烧瓶中加入1mL去离子水，10mL DMF，2mmol碘代苯，2.2mmol苯乙烯，2.0mmol K2CO3，通氩气后加入0.04mmol(钯含量)壳聚糖负载钯催化剂，升温至80℃。反应温度80℃，反应数小时后加入去离子水和乙酸乙酯终止反应，抽滤，滤液分层后水层用乙酸乙酯萃取3次，油相用水洗涤3次，将油相收集后浓缩。

表1 实验试剂

表2 实验仪器

2.2.7 甘油中壳聚糖负载钯催化Heck反应

在烧瓶中加入10mL甘油，2mmol碘代苯，2.2mmol苯乙烯，2.0mmol K2CO3，通氩气后加入0.04mmol(钯含量)壳聚糖负载钯催化剂，升温至80℃。反应温度80℃，反应数小时后，加入去离子水和乙酸乙酯终止反应，抽滤，滤液分层后水层用乙酸乙酯萃取3次，油相用水洗涤3次，将油相收集后浓缩。

3 结语

拟通过以上实验，制备高活性的壳聚糖负载钯催化剂，配制对一定范围的温度、盐、碱变化稳定的微乳，研究微乳介质中壳聚糖负载钯催化剂在Heck反应中的催化性能，确定最佳反应温度和时间。比较在其它反应介质中壳聚糖负载钯催化剂对Heck反应的催化性能。因此本课题研究具有一定的研究价值和广阔的应用前景。