CN112064056B - 一种经济高效地电化学有机合成联苯类物质的方法 - Google Patents
一种经济高效地电化学有机合成联苯类物质的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112064056B CN112064056B CN202010878469.0A CN202010878469A CN112064056B CN 112064056 B CN112064056 B CN 112064056B CN 202010878469 A CN202010878469 A CN 202010878469A CN 112064056 B CN112064056 B CN 112064056B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substances
- reaction
- pdne
- iodobenzene
- biphenyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 title claims abstract description 26
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 title claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 34
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- YCOXTKKNXUZSKD-UHFFFAOYSA-N as-o-xylenol Natural products CC1=CC=C(O)C=C1C YCOXTKKNXUZSKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- SNHMUERNLJLMHN-UHFFFAOYSA-N iodobenzene Chemical compound IC1=CC=CC=C1 SNHMUERNLJLMHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- -1 tetrabutylammonium tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 claims description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 7
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 7
- QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N bromobenzene Chemical compound BrC1=CC=CC=C1 QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000003115 supporting electrolyte Substances 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- UDHAWRUAECEBHC-UHFFFAOYSA-N 1-iodo-4-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=C(I)C=C1 UDHAWRUAECEBHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WQVIVQDHNKQWTM-UHFFFAOYSA-N 1-tert-butyl-4-iodobenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(I)C=C1 WQVIVQDHNKQWTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 3
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- ZBTMRBYMKUEVEU-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=C(Br)C=C1 ZBTMRBYMKUEVEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000005457 ice water Substances 0.000 claims description 2
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 claims description 2
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 6
- RZTDESRVPFKCBH-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-(4-methylphenyl)benzene Chemical group C1=CC(C)=CC=C1C1=CC=C(C)C=C1 RZTDESRVPFKCBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 4
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CDKCEZNPAYWORX-UHFFFAOYSA-N 1-tert-butyl-4-(4-tert-butylphenyl)benzene Chemical group C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1C1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1 CDKCEZNPAYWORX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006887 Ullmann reaction Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002666 PdCl2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000895 acaricidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000642 acaricide Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/44—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/33—Electric or magnetic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
- B22F1/054—Nanosized particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种常温、常压条件下通过电化学有机合成方案高效制备联苯类物质的方法，属于绿色精细有机化工和电化学有机合成领域。本方法构筑一个钯纳米电极，将其作为阴极，与一碳纸电极组装形成反应回路，在常温、常压和开放条件下，施加电压使碘苯类物质高效转化为联苯类物质。该钯纳米电极可循环使用。本发明提供的方法具有绿色环保、成本低廉、操作简单和转化率可观等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种联苯类物质的电化学有机合成方法，是一种在常温、常压的温和条件下即可制备联苯类物质的方法。本发明属于绿色精细有机化工和电化学有机合成领域。
背景技术
联苯类物质在农药、医药、材料等领域有广泛的应用。如农用杀螨剂，部分糖尿病治疗剂都涉及到联苯类物质。
在关于联苯类物质的合成方法中，Ullmann反应是应用最多的反应之一，它以碘苯为反应物，通过大量的固体铜进行催化，在高于100℃和强碱环境中完成联苯类物质的转化。为了提高此反应的转化效率，优化反应条件，钯（Pd）、镍（Ni）金属的盐类被引入到反应中，并通过配体如三苯基磷等的修饰，进一步提高反应的催化效果。上述的方案虽然有效提高了反应效果，但大量过渡金属的使用使成本高企，三苯基磷等配体的使用使反应安全性存在隐患，以及高温、强碱等反应条件都在一定程度上限制了联苯类的大规模应用合成。
可喜的是，最近的国内外研究表明，电催化合成是一种高效廉价环保的合成方案。许多重要的药物中间体，如咪唑类物质，三唑类物质，二胺类物质等都通过电催化合成的方式，成功在简易条件下完成了高效的转化合成。
Rothenberg团队率先完成了常温、常压开放条件下电催化碘苯物质到联苯物质的转化，然而在反应体系中使用了高纯钯棒作为牺牲阳极，致使反应的成本居高不下，难以投入实际的大规模生产。
基于上述情况，廉价的电催化合成方法或成为简易条件下合成联苯类物质的有效方案，对实现简单条件下联苯类物质的高效转化具有较大意义。
发明内容
本发明提供了一种用于常温、常压条件下电化学有机合成合成联苯类物质的方法。本方法先通过一系列简单的方法制备了一种用于电有机合成的钯纳米电极（PdNE），在常温常压下通过电解完成碘苯类物质到联苯类物质的转化。
本发明所采用的技术方案是：
1) 通过一锅法合成碳载钯（Pd/C）纳米颗粒，将其涂覆固定在碳纸表面形成Pd纳米电极(PdNE)。
2) 将PdNE作为阴极，以碳纸电极为阳极，组装成电化学反应回路，电解使碘苯类物质转化为联苯类物质。
本发明所述技术方案的步骤1）制备的Pd/C材料的制备过程如下：将定量的VulcanXC-72活性炭、氯化钯与超纯水充分均匀混合，在pH值9.5、冰浴条件下以硼氢化钠为还原剂还原钯离子，洗涤烘干获得Pd/C催化剂。
本发明所述技术方案的步骤1）中所述PdNE制备过程如下：取定量Pd/C催化剂与超纯水、乙醇溶液和适量Nafion乙醇溶液混合配置成“催化剂墨水”，用毛刷将适量墨水均匀涂覆在碳纸表面，烘干后获得PdNE。
本发明所述技术方案的步骤1）中所述的碳载钯（Pd/C）催化剂中贵金属Pd的负载量为催化剂质量的20%。
本发明所述技术方案的步骤1）中所述的碳载钯（Pd/C）催化剂中Pd纳米颗粒的粒径大小为2.88 ± 0.5 纳米。
本发明所述技术方案的步骤1）中所述PdNE电极Pd/C的涂覆量为22毫克。
本发明所述技术方案的步骤2）中所述的有机溶剂为乙腈，且加入了0.05mol/L浓度的四丁基四氟硼酸铵作为支持电解质。
本发明所述技术方案的步骤2）中所述反应在常温、常压和开放条件下完成。
本发明所述技术方案的步骤2）中所述反应的反应时间为6-10 小时。
本发明所述技术方案的步骤2）中所述反应施加的电压为6.0 伏特。
本发明所述技术方案的步骤1）中所述的PdNE在步骤2）的转化反应中具可重复循环利用的特性。
进一步地，上述方案步骤2）中，反应物碘苯类物质的浓度为0.1 mol/L。
进一步地，上述技术方案中所述的碘苯类物质包含碘苯，对碘甲苯，溴苯，对溴甲苯，4-叔丁基碘苯等。
本发明的有益效果是此方案能够在常温、常压和开放条件下完成联苯类物质的合成，且一定程度上完成贵金属钯（Pd）的回收利用。相比于传统联苯类物质的合成方法，更加绿色环保，安全高效。最高的6小时转化产率达到78%，洗涤回收后仍有70%的催化活性。且该催化体系操作简单、易于控制、成本较低，易于进行大规模工业化生产。
附图说明
图1是本发明所采用的电化学反应器示意图
图2是本发明步骤一制备的催化剂的透射电镜表征图。
图3是实施案例1中联苯产物的核磁氢谱图。
图4是实施案例2中联苯产物的核磁氢谱图。
图5是实施案例3中产物4,4’-二甲基联苯的核磁氢谱图。
图6是实施案例4中产物4,4’-二叔丁基联苯的核磁氢谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
实施案例1
步骤一：Pd/C催化剂合成及PdNE电极制备。将43 mg Vulcan XC-72活性炭与45mmol/L PdCl2加入到40 mL超纯水中混合均匀，搅拌4小时。随后，用0.1 mol/L浓度的碳酸钠溶液调节pH值为9.5。随后，在冰水浴条件下向反应液中以0.5 mL/min的速度缓慢滴加10mL含有 3 mg/mL硼氢化钠与0.05 mol/L碳酸钠的溶液。经过12小时的搅拌后，过滤并用大量超纯水冲洗，并在40℃下真空干燥过夜。由图1可知，Pd纳米粒子均匀分布在活性炭表面，粒径约为2.9 nm。称取获得的Pd/C催化22 mg，将其充分分散在0.5 mL超纯水和0.5 mL乙醇组成的溶液中，并加入50 μg 5% Nafion乙醇作为粘连剂，将其充分混合均匀，制成Pd/C“墨水”。利用毛笔刷，将制得的“墨水”均匀涂抹在2 cm × 1.5 cm的碳纸上，并在50℃的加热容器上干燥，制得催化电极。
步骤二：将步骤一中获得的催化电极作为反应阴极，取另一未经过处理的碳纸作为反应阳极，取20 mL乙腈作为反应溶剂，加入0.05 mol/L的四丁基四氟硼酸铵作为支持电解质，并加入2 mmol碘苯作为反应物，通过稳压直流电源施加6.0 V的恒压电流，反应6小时后，通过柱层析法分离提纯产物，联苯的产率为78%。图3为产物的核磁氢谱图。
实施案例2
步骤一：与实施案例1步骤一相同。
步骤二：将步骤一中获得的催化电极作为反应阴极，取另一未经过处理的碳纸作为反应阳极，取20 mL乙腈作为反应溶剂，加入0.05 mol/L的四丁基四氟硼酸铵作为支持电解质，并加入2 mmol溴苯作为反应物，通过稳压直流电源施加6.0 V的恒压电流，反应8小时后，通过柱层析法分离提纯产物，联苯的产率为66%。图4为产物的核磁氢谱图。
实施案例3
步骤一：与实施案例1步骤一相同。
步骤二：将步骤一中获得的催化电极作为反应阴极，取另一未经过处理的碳纸作为反应阳极，取20 mL乙腈作为反应溶剂，加入0.05 mol/L的四丁基四氟硼酸铵作为支持电解质，并加入2 mmol对碘甲苯作为反应物，通过稳压直流电源施加6.0 V的恒压电流，反应8小时后，通过柱层析法分离提纯产物，4,4’-二甲基联苯的产率为72%。图5为产物的核磁氢谱图。
实施案例4
步骤一：与实施案例1步骤一相同。
步骤二：将步骤一中获得的催化电极作为反应阴极，取另一未经过处理的碳纸作为反应阳极，取20 mL乙腈作为反应溶剂，加入0.05 mol/L的四丁基四氟硼酸铵作为支持电解质，并加入2 mmol4-叔丁基碘苯作为反应物，通过稳压直流电源施加6.0 V的恒压电流，反应8小时后，通过柱层析法分离提纯产物，4,4’-二叔丁基联苯的产率为18%。图6为产物的核磁氢谱图。
Claims (10)
1.一种在常温常压开放条件下完成从碘苯类物质到联苯类物质转化的方法，包括以下步骤：
1) 通过一锅法合成碳载钯Pd/C纳米颗粒，将其涂覆固定在碳纸表面形成Pd纳米电极PdNE,
2) 将PdNE作为阴极，以碳纸电极为阳极，组装成电化学反应回路，电解使碘苯类物质转化为联苯类物质；
步骤1）中所述的碳载钯Pd/C催化剂中贵金属Pd的负载量为20%；
步骤1）中所述PdNE电极Pd/C的涂覆量为22毫克；
步骤2）电解以乙腈为电解质，且加入了定量的四丁基四氟硼酸铵作为支持电解质。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）制备的Pd/C材料的制备过程如下：将定量的Vulcan XC-72活性炭、氯化钯与超纯水充分均匀混合，在pH值9.5、冰水浴条件下以硼氢化钠为还原剂还原钯离 子，洗涤烘干获得Pd/C催化剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1）中所述PdNE制备过程如下：取定量Pd/C催化剂与超纯水、乙醇溶液和适量Nafion乙醇溶液混合配置成“催化剂墨水”，用毛刷将适量墨水均匀涂覆在碳纸表面，烘干后获得PdNE。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中所述的碳载钯Pd/C催化剂中Pd纳米颗粒的粒径大小为2.88 ± 0.5 纳米。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）中反应的反应时间为6-10 小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）中反应施加的电压为6.0 伏特。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中所述的PdNE在步骤2）的转化反应中具备可重复循环利用的特性。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）中所述的碘苯类物质为对碘甲苯、4-叔丁基碘苯中任一种。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）中所述的碘苯类物质还可以选择溴苯、对溴甲苯中任一种替换碘苯类物质。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）中的反应条件下，将碘苯底物转化为联苯类物质的产率最高为78%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010878469.0A CN112064056B (zh) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | 一种经济高效地电化学有机合成联苯类物质的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010878469.0A CN112064056B (zh) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | 一种经济高效地电化学有机合成联苯类物质的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112064056A CN112064056A (zh) | 2020-12-11 |
| CN112064056B true CN112064056B (zh) | 2021-06-25 |
Family
ID=73660473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010878469.0A Expired - Fee Related CN112064056B (zh) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | 一种经济高效地电化学有机合成联苯类物质的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112064056B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1408037A (zh) * | 1999-12-22 | 2003-04-02 | 德意志戴斯达纺织品及染料两合公司 | 可还原染料的电化学还原 |
| CN1831197A (zh) * | 2006-02-20 | 2006-09-13 | 清华大学 | 用于氯代芳烃电催化脱氯的钯负载金属基电极的制备方法 |
| CN101219379A (zh) * | 2007-12-27 | 2008-07-16 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 直接分解甲酸制取氢气的碳载钯基纳米催化剂及其制备方法 |
| CN104651877A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-05-27 | 常州大学 | 一种两金属复合材料电极的制备方法及应用 |
| CN109621946A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-16 | 上海交通大学 | Pd/C催化剂及其制备方法 |
| CN110184623A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-30 | 重庆工商大学 | 季铵盐修饰的Pd/C电催化剂、电极及其制备与应用 |
-
2020
- 2020-08-27 CN CN202010878469.0A patent/CN112064056B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1408037A (zh) * | 1999-12-22 | 2003-04-02 | 德意志戴斯达纺织品及染料两合公司 | 可还原染料的电化学还原 |
| CN1831197A (zh) * | 2006-02-20 | 2006-09-13 | 清华大学 | 用于氯代芳烃电催化脱氯的钯负载金属基电极的制备方法 |
| CN101219379A (zh) * | 2007-12-27 | 2008-07-16 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 直接分解甲酸制取氢气的碳载钯基纳米催化剂及其制备方法 |
| CN104651877A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-05-27 | 常州大学 | 一种两金属复合材料电极的制备方法及应用 |
| CN109621946A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-16 | 上海交通大学 | Pd/C催化剂及其制备方法 |
| CN110184623A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-30 | 重庆工商大学 | 季铵盐修饰的Pd/C电催化剂、电极及其制备与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Electroreductive Palladium-Catalysed Ullmann Reactions in Ionic Liquids: Scope and Mechanism;Cornelis J. Elsevier等;《Adv. Synth. Catal. 》;20061231;第348卷;第1076-1077页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112064056A (zh) | 2020-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Integrating electrocatalytic hydrogen generation with selective oxidation of glycerol to formate over bifunctional nitrogen-doped carbon coated nickel-molybdenum-nitrogen nanowire arrays | |
| CN110280292B (zh) | 一种复合铂纳米颗粒和金属氮化物材料催化剂及其制备方法和应用 | |
| Du et al. | Hybrid water electrolysis: Replacing oxygen evolution reaction for energy-efficient hydrogen production and beyond | |
| CN109675586B (zh) | 电还原二氧化碳制甲酸的催化剂及其制备方法 | |
| CN107829107B (zh) | 一种石墨烯/碳纳米管负载单分散金属原子复合催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108660479A (zh) | 一种木质素基酚类化合物电催化加氢制取ka油及其衍生物的方法 | |
| CN113388853B (zh) | 一种对碳碳叁键高选择性加氢的电化学催化方法 | |
| CN110354907B (zh) | 一种羟基氧化钴纳米片负载钴mof复合催化剂的制备及固氮应用 | |
| Liu et al. | Energy-efficient monosaccharides electrooxidation coupled with green hydrogen production by bifunctional Co9S8/Ni3S2 electrode | |
| CN111215146B (zh) | 一种基团修饰的贵金属基二氧化碳电还原催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN114411179A (zh) | 一种电催化1，4-丁炔二醇加氢制备1，4-丁二醇的方法 | |
| CN112064056B (zh) | 一种经济高效地电化学有机合成联苯类物质的方法 | |
| Yang et al. | Improving the bioelectrochemical performance of microbial fuel cells using single-atom catalyst nickel combined with graphitic carbon nitride as the cathode catalyst | |
| CN114232012A (zh) | 离子液体改性纳米碳材料催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN113373464A (zh) | 一种电催化转化木质素衍生物制备环烷烃的方法 | |
| CN114959749B (zh) | 一种电催化乙二醇或电催化重整废弃塑料pet制备乙醇酸盐的方法 | |
| CN116200778A (zh) | 一种长度可控的Pd2Sn@Pt核壳结构催化剂的制备方法及应用 | |
| CN102784665B (zh) | 一种用于燃料电池氧还原反应的碳-银铜-聚苯胺复合电催化剂的制备方法及其产品和应用 | |
| Shrestha et al. | Photoelectrocatalysis enables greener routes to valuable chemicals and solar fuels | |
| Cai et al. | Benzene electro-oxidation in a PEMFC for phenol and electricity cogeneration | |
| CN114108012B (zh) | 通过电催化c-n还原偶联构建仲胺类化合物的方法 | |
| Zhang et al. | Bromine-mediated strategy endows efficient electrochemical oxidation of amine to nitrile | |
| Fang et al. | Functionalized Silica Facilitated Proton-Coupled Electron Transfer in Electrochemical Reduction of CO2 | |
| CN116905006A (zh) | 一种合成腈类化合物的方法 | |
| CN115011976B (zh) | 一种铅-铟双金属催化剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210625 |