KR20160101495A - A method for preparing rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite-supported Au nanoparticles and carbon-carbon cross coupling reactions using them as a catalyst - Google Patents

A method for preparing rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite-supported Au nanoparticles and carbon-carbon cross coupling reactions using them as a catalyst Download PDF

Info

Publication number
KR20160101495A
KR20160101495A KR1020150024152A KR20150024152A KR20160101495A KR 20160101495 A KR20160101495 A KR 20160101495A KR 1020150024152 A KR1020150024152 A KR 1020150024152A KR 20150024152 A KR20150024152 A KR 20150024152A KR 20160101495 A KR20160101495 A KR 20160101495A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nanocomposite
carbon
catalyst
reaction
rose
Prior art date
Application number
KR1020150024152A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101731696B1 (en
Inventor
박강현
박성균
윤부현
박진균
이제명
우현제
이상근
Original Assignee
부산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부산대학교 산학협력단 filed Critical 부산대학교 산학협력단
Priority to KR1020150024152A priority Critical patent/KR101731696B1/en
Publication of KR20160101495A publication Critical patent/KR20160101495A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101731696B1 publication Critical patent/KR101731696B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G55/00Compounds of ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, or platinum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/48Silver or gold
    • B01J23/52Gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/745Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8906Iron and noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment
    • B01J37/082Decomposition and pyrolysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/16Reducing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/02Oxides; Hydroxides
    • C01G49/08Ferroso-ferric oxide [Fe3O4]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C15/00Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
    • C07C15/40Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts substituted by unsaturated carbon radicals
    • C07C15/50Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts substituted by unsaturated carbon radicals polycyclic non-condensed
    • C07C15/54Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts substituted by unsaturated carbon radicals polycyclic non-condensed containing a group with formula
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/14Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing three or more hetero rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for preparing a rose-shaped Au/Pd-Fe_3O_4 nanocomposite which is synthesized through fixing gold nanoparticles on a Pd-Fe_3O_4 support prepared from thermal decomposition of Fe(CO)_5 and reduction of Pd(OAc)_2, and a carbon-carbon cross coupling reaction using the same as a catalyst. The nanocomposite of the present invention, due to the rose petal-shaped Pd-Fe_3O_4 nanosheet structure, has a large specific surface area imparting a high catalytic activity to the Pd-Fe_3O_4 support. Also, due to the characteristic of a catalyst in which two metals are hybridized, the nanocomposite has superior catalytic activity and reusability compared to various conventionally used catalysts. Synthesized Au/Pd-Fe_3O_4 nanocomposites can be advantageously used for the carbon-carbon cross coupling reaction.

Description

금 나노입자를 담지하는 장미 모양의 팔라듐-산화철 하이브리드 나노복합체 제조방법 및 이를 촉매로 이용한 탄소-탄소 교차결합반응{A method for preparing rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite-supported Au nanoparticles and carbon-carbon cross coupling reactions using them as a catalyst}[0001] The present invention relates to a process for preparing a rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite having gold nanoparticles and a carbon-carbon cross-coupling reaction using the same as a catalyst. cross coupling reactions using them as a catalyst}

본 발명은 금 나노입자를 담지하는 장미 모양의 팔라듐-산화철 하이브리드 나노복합체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 Fe(CO)5의 열 분해 및 Pd(OAc)2 의 환원에 의해 제조된 Pd-Fe3O4 담지체 상에 금 나노입자를 고정시킴으로써 용이하게 합성되는 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 제조방법 및 이를 촉매로 이용한 탄소-탄소 교차결합반응에 관한 것이다. The invention of a rose-shaped carrying gold nanoparticles palladium-iron oxide hybrid nanocomposite relates to a manufacturing method in more detail is prepared by reduction of the Fe (CO) 5 pyrolysis and Pd (OAc) 2 Pd- relates to a carbon cross-coupling reaction - Fe 3 O 4 bearing member manufacturing method of a rose-shaped Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite is synthesized easily by fixing the gold nanoparticles on carbon and using it as a catalyst.

최근 수년 동안 금속 나노입자는 의학, 재료, 환경, 에너지 등 다양한 분야에 적용되어 왔다. 기존의 벌크(bulk)한 금속 물질과는 달리 나노입자는 넓은 표면적 때문에 여러 반응에서 우수한 반응성을 나타내었다. 화학분야에서 금속 나노촉매의 경제성과 친환경성이 중요해짐에 따라 비싸고 독성이 강한 촉매를 재사용하는 것이 유기합성에서 중요하게 되었고 이를 위해 금속 나노입자를 숯(charcoal), 아세틸렌 블랙(acetylene black), 고분자, 알루미나, 다공성 실리카 물질 등 여러 가지 담지체 위에 고정하는 많은 문헌들이 보고되었다. In recent years, metal nanoparticles have been applied in a variety of fields, including medicine, materials, environment, and energy. Unlike conventional bulk metal materials, nanoparticles exhibit excellent reactivity in a variety of reactions due to their large surface area. As the economic and environmental friendliness of metal nanocatalysts becomes more important in chemistry, reusing expensive and toxic catalysts has become important in organic synthesis. To this end, metal nanoparticles are used as charcoal, acetylene black, , Alumina, and porous silica materials have been reported.

또한 하이브리드 나노 복합체를 합성하기 위해 솔루션-성장 방법(solution-growth fabrication)을 통하여 나노입자의 모양과 크기를 조절하는 연구들이 많이 진행되어 왔다. 이러한 하이브리드 복합체는 단일 나노입자에 비해 물리적, 화학적 성질이 증가하는 경향을 보였으며, 다양한 분야에 적용 가능하다. 하이브리드 나노복합체로서 Au-Pd, FePt, FePt-Au, FePd-Fe3O4 등이 보고되었으며 이들은 수소화 반응, 산소 환원 반응, 탄소-탄소 교차결합반응, 광 촉매 반응 등 다양한 반응에 효과적으로 이용되어 왔다.There have also been many studies to control the shape and size of nanoparticles through solution-growth fabrication to synthesize hybrid nanocomposites. These hybrid complexes show a tendency to increase physical and chemical properties compared to single nanoparticles and are applicable to various fields. It was such as Au-Pd, FePt, FePt- Au, FePd-Fe 3 O 4 reported as the hybrid nanocomposite These hydrogenation reactions, the oxygen reduction reaction, carbon-have been effectively used in a variety of reactions, such as carbon cross-linking reaction, the photo-catalytic reaction .

한편, 최근 유기반응 연구의 발전에 따라, 효율적이고 간단하게 생성물을 얻을 수 있는 탄소-탄소 교차결합반응이 주목을 받아왔다. 이러한 합성 방법들 중에, 제약과 유기합성에 있어서 중요한 소노가시라(Sonogashira) 탄소-탄소 교차결합반응이 다수 보고 되었다. 또한 2-할로아닐린(2-haloaniline)과 알킨의 탄소-탄소 짝지음/고리 첨가 반응을 통해 인돌 화합물을 합성하는 방법도 보고되었다. 인돌 화합물은 천연물과 약을 합성하는데 있어 중요한 전구체가 되기 때문에 용이하고 경제적인 방법으로 합성하는 방법에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다.On the other hand, carbon-carbon cross-linking reactions that can efficiently and simply obtain products have been attracting attention as recent organic reaction researches have developed. Among these synthesis methods, a number of Sonogashira carbon-carbon cross-linking reactions, important in pharmaceutical and organic synthesis, have been reported. Also, a method of synthesizing an indole compound through a carbon-carbon pairing / ring addition reaction of 2-haloaniline and an alkyne has been reported. Since indole compounds are important precursors for synthesizing natural products and drugs, there is a growing need for studies on methods for easy and economical synthesis.

본 발명의 하나의 목적은 높은 수득율과 선택성을 얻을 수 있으며, 회수 및 재활용이 가능하여 경제적인 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 제조방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a method for producing Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite which can obtain high yield and selectivity and can be recovered and recycled.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체를 촉매로 이용한 탄소-탄소 교차결합반응을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a carbon-carbon cross-linking reaction using Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite prepared by the above method as a catalyst.

본 발명의 다른 목적은 탄소-탄소 교차결합반응에 적용가능하고, 높은 수득율과 선택성을 얻을 수 있으며, 회수 및 재활용이 가능하여 경제적인, Au/Pd-Fe3O4 나노복합체를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an economical Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite which is applicable to a carbon-carbon cross-linking reaction, obtains high yield and selectivity, and is recoverable and recyclable.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 올레일아민(oleylamine) 및 1-옥타데칸(1-octadecene)에 팔라듐(Ⅱ)아세테이트(Palladium(II)acetate)를 용해시킨 용액을 실온에서 혼합하고 120℃로 승온하는 단계;상기 용액에 Fe(CO)5를 첨가하고 반응 용액을 160℃로 승온하여 30분간 유지한 후 실온으로 냉각시키는 단계;생성물을 분리하고 정제한 후 헥산에 분산시켜 하이브리드 Pd-Fe3O4 담지체 용액을 제조하는 단계; 상기 Pd-Fe3O4 담지체 용액을 금 전구체용액에 주입하고 80℃에서 30분간 교반시킨 후 실온으로 냉각시키는 단계;및 생성물을 원심분리하고 정제하는 단계를 포함하는 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 제조방법에 관한 것이다. One aspect of the present invention to attain the above object is to provide a method for preparing a solution in which palladium (II) acetate is dissolved in oleylamine and 1-octadecene at room temperature Adding Fe (CO) 5 to the solution, raising the temperature of the reaction solution to 160 DEG C, holding it for 30 minutes and cooling to room temperature, separating and purifying the product, dispersing the mixture in hexane Preparing a hybrid Pd-Fe 3 O 4 carrier solution; The Pd-Fe 3 O 4 injecting a carrier solution in the gold precursor solution and the step of then stirred at 80 30 bungan to cool to room temperature; rose comprising centrifuged and the product was purified shaped Au / Pd-Fe 3 < / RTI > 4 nanocomposite.

본 발명의 다른 양상은 장미 모양 Pd-Fe3O4 하이브리드 담지체에 금 나노입자가 고정된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체로 구성된 탄소-탄소 교차결합반응용 촉매에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a catalyst for a carbon-carbon cross-linking reaction comprising an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite in which gold nanoparticles are immobilized on a rose-like Pd-Fe 3 O 4 hybrid carrier.

본 발명의 또 다른 양상은 Pd-Fe3O4 나노복합체, 아이오도벤젠(iodobenzene), 및 페닐아세틸렌(phenylacetylene)을 유기 용매 내에서 반응시키는 단계를 포함하는 디페닐아세틸렌의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a process for preparing diphenylacetylene comprising reacting a Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite, iodobenzene, and phenylacetylene in an organic solvent.

본 발명의 또 다른 양상은 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체, 2-아이오도아닐린 및 아릴아세틸렌(aryl acetylene)을 유기 용매 내에서 반응시키는 단계를 포함하는 2-아릴인돌의 제조방법에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a process for preparing a 2-aryl indole comprising reacting an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite, 2-iodoaniline and aryl acetylene in an organic solvent will be.

본 발명에 의하면 Fe(CO)5의 열 분해 및 Pd(OAc)2 의 환원에 의해 제조된 Pd-Fe3O4 담지체 상에 금 나노입자를 고정시킴으로써 장미 모양 Pd-Fe3O4 나노복합체를 용이하게 합성할 수 있다. 이러한 나노복합체들은 장미 꽃잎 모양의 Pd-Fe3O4 나노시트(nanosheet) 구조로 인하여 넓은 비표면 영역을 갖고, 따라서 Pd-Fe3O4 담지체에 높은 촉매 활성이 부여된다. 또한, 두 금속이 하이브리드된 촉매 특성을 가져 기존에 사용되었던 다양한 촉매들에 비하여 우수한 촉매 활성 및 재활용성을 나타낸다. 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체를 탄소-탄소 교차결합반응의 촉매로 유용하게 사용할 수 있다. According to the present invention, gold nanoparticles are immobilized on a Pd-Fe 3 O 4 carrier prepared by thermal decomposition of Fe (CO) 5 and reduction of Pd (OAc) 2 , whereby a rosin-like Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite Can be easily synthesized. These nanocomposites have a wide specific surface area due to the rose petal-shaped Pd-Fe 3 O 4 nanosheet structure, and thus have high catalytic activity on the Pd-Fe 3 O 4 support . In addition, since the two metals have hybrid catalytic properties, they exhibit superior catalytic activity and recyclability in comparison with various catalysts that have been used in the past. The synthesized Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite can be usefully used as a catalyst for carbon-carbon cross-linking reactions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 합성 개요도이다.
도 2a 및 2b는 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 담지체의 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy, SEM) 사진이다.
도 3a 및 3b는 실시예 1에 의해 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 주사전자현미경 사진이다.
도 4a 및 4b는 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 담지체의 투과전자현미경(Transmission Electron Microscopy, TEM) 사진이다.
도 4c 및 4d는 실시예 1에 의해 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 투과전자현미경 사진이다.
도 4e는 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4담지체의 고해상도 TEM(HR-TEM) 사진이다.
도 4f는 실시예 1에 의해 합성된 Au/Pd-Fe3O4나노복합체의 고해상도 TEM 사진이다.
도 5a 내지 5f는 실시예 1 내지 3에 의한 Fe(CO)5 양을 달리한 경우의 Pd-Fe3O4 담지체의 TEM 사진이다.
도 6a 내지 6f는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 의한 서로 다른 온도에서 합성된 Pd-Fe3O4 담지체의 TEM 사진이다.
도 7은 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 나노복합체 및 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 X-선 회절(X-ray diffraction,XRD) 사진이다.
도 8은 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 나노복합체 및 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 고각도 산란 암시야 주사투과전자현미경(high-angle annular dark-field scanning TEM,HAADF-STEM) 사진이다.
도 9는 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 나노복합체 및 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 초전도 양자간섭소자(Superconducting Quantum Interference Device,SQUID) 데이타이다.
도 10a 내지 10d는 실시예 1에 의해 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)에 의한 Au/Pd-Fe3O4의 원소 분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 11은 실시예 1에 의해 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 에너지-분산 X-선 분광(energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDS) 스펙트럼이다.
도 12는 실시예 1에서 제조된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체 촉매와 기존의 불균일 촉매와의 촉매 활성도를 비교한 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a synthesis schematic diagram of a rose-like Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIGS. 2A and 2B are scanning electron microscopy (SEM) photographs of the Pd-Fe 3 O 4 carrier synthesized according to Example 1. FIG.
3A and 3B are SEM micrographs of Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1. FIG.
4A and 4B are transmission electron microscopy (TEM) photographs of the Pd-Fe 3 O 4 carrier synthesized according to Example 1. FIG.
4C and 4D are transmission electron micrographs of the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized by Example 1.
4E is a high-resolution TEM (HR-TEM) photograph of the Pd-Fe 3 O 4 carrier synthesized according to Example 1. FIG.
4f is a high-resolution TEM photograph of the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized by Example 1. FIG.
Figs. 5A to 5F are graphs showing changes in the amount of Fe (CO) 5 in Examples 1 to 3 TEM photograph of a Pd-Fe 3 O 4 carrier.
6A to 6F are TEM photographs of the Pd-Fe 3 O 4 carrier synthesized at different temperatures according to Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2. FIG.
FIG. 7 is an X-ray diffraction (XRD) photograph of a Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite and an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1. FIG.
FIG. 8 is a view showing a high-angle scattering electron microscope (SEM) of a Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite and an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1, HAADF-STEM).
9 is a superconducting quantum interference device (SQUID) data of a Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite and an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1. FIG.
10a to 10d are diagrams showing the elemental analysis of Au / Pd-Fe 3 O 4 by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) of Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized by Example 1 Fig.
FIG. 11 is an energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) spectrum of an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1. FIG.
12 is a graph comparing the catalytic activities of the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite catalyst prepared in Example 1 and the conventional heterogeneous catalyst.

본 발명에 의한 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체는 솔루션-성장 방법으로 장미 모양의 Pd-Fe3O4 담지체를 합성하고, 상기 담지체에 금 나노입자를 고정하여 제조된다. 이하에서 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.The rose-like Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite according to the present invention is a solution-growing method, and the rose-like Pd-Fe 3 O 4 Synthesizing a carrier, and fixing gold nanoparticles to the carrier. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 합성 개요도이다. 도 1을 참조하면, 장미 모양의 Pd-Fe3O4 나노복합체는 올레일아민(oleylamine, OAm) 및 1-옥타데칸(1-octadecene, ODE) 내에서 Fe(CO)5 의 열분해 및 Pd(OAc)2 의 환원에 의해 용이하게 합성된다. 하이브리드 Pd-Fe3O4 담지체를 합성하기 위해, Pd(OAc)2, 올레일아민 및 옥타데칸을 실온에서 혼합하고, 이어서 120℃로 가열한다. 아르곤 기체 분위기에서 정량의 Fe(CO)5 를 첨가한다. 이어서, 용액을 4℃/min으로 승온하여 160℃로 가열하고 160℃에서 30분간 유지한 후 실온으로 냉각시킨다. 반응과정 동안 Pd(OAc)2 는 Pd 나노입자로 환원되고, Fe(CO)5 는 열분해 과정을 통해 Fe3O4 로 합성된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a synthesis schematic diagram of a rose-like Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite according to an embodiment of the present invention; FIG. Referring to FIG. 1, the rose-like Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite is prepared by pyrolysis of Fe (CO) 5 in oleylamine (OAm) and 1-octadecene (ODE) OAc) 2. & Lt; / RTI > To synthesize the hybrid Pd-Fe 3 O 4 carrier, Pd (OAc) 2 , oleylamine and octadecane are mixed at room temperature and then heated to 120 ° C. A predetermined amount of Fe (CO) 5 is added in an argon gas atmosphere. Subsequently, the solution was heated to 4 ° C / min, heated to 160 ° C, maintained at 160 ° C for 30 minutes, and then cooled to room temperature. During the course of the reaction, Pd (OAc) 2 is reduced to Pd nanoparticles and Fe (CO) 5 is synthesized as Fe 3 O 4 through pyrolysis.

상술한 합성 조건에서 합성된, Pd 및 Fe3O4를 포함하는 개별적인 하이브리드 나노시트들은 자기조립화(self-assembled)되어, 3차원의 장미 모양인 Pd-Fe3O4 나노복합체들을 형성한다. 160℃에서 합성된 나노 복합체들의 Fe/Pd 비율은 Fe(CO)5의 양을 0.15 내지 0.45mL로 증가시키는 것에 의해 64:36에서 80:20로 조절할 수 있다. The individual hybrid nanosheets comprising Pd and Fe 3 O 4 synthesized under the above synthesis conditions are self-assembled to form Pd-Fe 3 O 4 nanocomposites in the form of three-dimensional roses. The Fe / Pd ratio of the nanocomposites synthesized at 160 ° C can be adjusted from 64:36 to 80:20 by increasing the amount of Fe (CO) 5 from 0.15 to 0.45 mL.

합성된 Pd-Fe3O4 나노복합체를 헥산(hexane)에 분산시키고, 금 전구체 용액에 주입하여 80℃에서 30분간 반응시킨다. 이에 의해, 금 전구체 용액 내의 금 나노입자가 Pd-Fe3O4 담지체 위에 고정된다. 반응이 완결된 후 에탄올에서 원심분리하여 검정색 침전물인 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체를 수득한다. The synthesized Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite is dispersed in hexane, injected into a gold precursor solution, and reacted at 80 ° C. for 30 minutes. Thereby, the gold nanoparticles in the gold precursor solution are fixed on the Pd-Fe 3 O 4 carrier. After the reaction was completed, the reaction mixture was centrifuged in ethanol to obtain a black precipitate, Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite.

상기 금 전구체는 HAuCl4·H2O, AuCl, AuCl3 및 AuBr3 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. The gold precursor may be at least one selected from the group consisting of HAuCl 4 .H 2 O, AuCl, AuCl 3, and AuBr 3 , but is not necessarily limited thereto.

상기 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체는 Pd-Fe3O4 나노시트들로 구성된 담지체로 인하여 넓은 비표면적을 제공하기 때문에 2-아이오도아닐린 및 아릴아세틸렌(aryl acetylene)을 유기 용매 내에서 반응시켜 제조되는 2-아릴인돌의 합성에 있어서 우수한 촉매활성을 나타낸다. Since the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite has a large specific surface area due to the support made of Pd-Fe 3 O 4 nanosheets, it is preferable to use 2-iodoaniline and aryl acetylene in an organic solvent And exhibits excellent catalytic activity in the synthesis of 2-arylindoles prepared by the reaction.

본 발명에서 2-아릴인돌의 합성에 사용가능한 아릴아세틸렌은 2-메틸 페닐아세틸렌(2-methyl phenylacetylene), 3-메틸 페닐아세틸렌(3-methyl phenylacetylene), 4-플루오로 페닐아세틸렌(4-fluoro phenylacetylene), 4-트리플루오로 페닐아세틸렌(4-trifluoro phenylacetylene) 및 4-니트로페닐아세틸렌(4-nitro phenylacetylene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. Aryl acetylenes which can be used in the present invention for the synthesis of 2-arylindoles include 2-methylphenylacetylene, 3-methylphenylacetylene, 4-fluoro phenylacetylene, 4-trifluorophenylacetylene, 4-nitrophenylacetylene, 4-trifluorophenylacetylene, 4-nitrophenylacetylene, and the like.

이하, 구체적인 실시예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the constitution and effects of the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, these examples are merely for a better understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.

본 발명에서 모든 화합물은 정제 없이 알드리치(Aldrich Chemical Co.) 및 TCI 케미컬(TCI Chemical Co.) 사의 시료를 사용하였다. 용매는 주식회사 대정(DAEJUNG), 주식회사 삼천(SAMCHUN)의 용매를 정제 없이 사용하였다.All the compounds used in the present invention were samples of Aldrich Chemical Co. and TCI Chemical Co. without purification. The solvent used was a solvent of DAEJUNG Co., Ltd. and SAMCHUN Co., Ltd. without purification.

생성물의 모폴로지(morphology)는 투과전자현미경(transmission electron microscopy,TEM)(FEI, Tecnai F30 Super-Twin, 국립나노종합기술원)에 의해 측정되었으며, 대응되는 콜로이달 용액 몇 방울을 탄소-코팅된 구리 그리드(mesh, F/C coated, Ted Pella Inc., Redding, CA, USA) 상에 위치시켜 측정하였다. 자화 데이터는 초전도 양자간섭소자(Superconducting Quantum Interference Device,SQUID)(MPMS-7, Quantum design)를 사용하여 측정하였다. 하이브리드 촉매의 원자 조성은 에너지-분산 X-선 분광 스펙트럼(energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDS)(550i, IXRF Systems, Inc.)에 의해 얻어졌고, X-선 분말회절(X-ray diffraction,XRD) 패턴이 Rigaku D/MAX-RB (12 kW) 회절분석기에 의해 기록되었다. The morphology of the product was measured by transmission electron microscopy (TEM) (FEI, Tecnai F30 Super-Twin, National Institute of Nanoscience), and a few drops of the corresponding colloidal solution were transferred to a carbon- (mesh, F / C coated, Ted Pella Inc., Redding, CA, USA). Magnetization data were measured using Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) (MPMS-7, Quantum design). The atomic composition of the hybrid catalysts was obtained by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) (550i, IXRF Systems, Inc.), and X-ray diffraction, XRD) pattern was recorded by a Rigaku D / MAX-RB (12 kW) diffractometer.

나노복합체들의 구조적 및 화학적 특성들을 측정하기 위해 X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)(Theta Probe, Thermo)가 사용되었다. 샘플내의 Pd, Fe 및 Au 양을 유도 결합형 플라스마 발광 분광 분석기(inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy,ICP-AES)(iCAP 6300)를 사용하여 분석하였다. 샘플들의 표면적 및 기공-크기 분산도가 각각 브루나우어-에메트-텔러식(Brunauer-Emmett-Teller(BET) equation) 및 바렛-조이너-할렌다 방법(Barrett-Joyner-Halenda(BJH) method) 에 의해 계산되었다. 촉매를 이용한 탠덤 반응(tandem reaction) 생성물은 1H 핵자기공명분광기(nuclear magnetic resonance(NMR) spectroscopy)(Varian Mercury Plus,300 MHz)에 의해 분석되었다. 화학적 이동 값들은 테트라메틸실란(tetramethylsilane)을 표준으로 하는 ppm 단위로 기록되었고, 커플링 계수(coupling constants)는 Hz 단위로 주어진다. 질량 스펙트럼이 질량분석기(Shimadzu GC/MS QP-2010 SE(EI),부산대학교)에 의해 측정되었다. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (Theta Probe, Thermo) was used to measure the structural and chemical properties of nanocomposites. The amounts of Pd, Fe and Au in the samples were analyzed using inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES) (iCAP 6300). The surface area and pore-size variance of the samples were determined using the Brunauer-Emmett-Teller (BET) equation and the Barrett-Joyner-Halenda (BJH) Lt; / RTI > The catalyst-assisted tandem reaction product was analyzed by 1 H nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy (Varian Mercury Plus, 300 MHz). The chemical shift values were recorded in ppm with tetramethylsilane as the standard, and the coupling constants are given in Hz. The mass spectrum was measured by a mass spectrometer (Shimadzu GC / MS QP-2010 SE (EI), Pusan National University).

실시예 1: Pd-FeExample 1: Pd-Fe 33 OO 44 담지체 및 Au/Pd-Fe Carrier and Au / Pd-Fe 33 OO 44 나노복합체의 제조 Manufacture of Nanocomposites

실온에서 10ml의 올레일아민 및 10ml의 1-옥타데칸이 들어있는 50ml의 삼구 플라스크(three-neck flask)에 아르곤(Ar) 기체를 흘려주면서 0.114g의 Pd(OAc)2 를 첨가하였다. 삼구 플라스크를 60℃로 가열하고, 6℃/min의 가열 속도로 120℃로 승온시켰다. 아르곤 기체 분위기에서 0.15m의 Fe(CO)5를 첨가하였다. 이어서, 용액을 4℃/min로 승온하여 160℃로 가열하고 반응물을 160℃에서 30분간 유지한 후 열원을 제거하고 실온으로 냉각시켰다. 과량의 에탄올 및 헥산을 첨가하여 생성물을 침전시킨 후 원심분리하였다. 짙은-노란색의 상청액을 제거하고, 생성물을 5ml의 헥산에 분산시킨 후 45ml의 에탄올을 첨가하고 원심분리하여 검은색의 Pd-Fe3O4 나노복합체인 Pd-Fe3O4 담지체를 수득하였다. 0.114 g of Pd (OAc) 2 was added while flowing argon (Ar) gas into a 50 ml three-neck flask containing 10 ml of oleylamine and 10 ml of 1-octadecane at room temperature. The three-necked flask was heated to 60 占 폚 and heated to 120 占 폚 at a heating rate of 6 占 폚 / min. 0.15 m Fe (CO) 5 was added in an argon gas atmosphere. Then, the solution was heated to 4 ° C / min and heated to 160 ° C, and the reaction product was maintained at 160 ° C for 30 minutes. Then, the heat source was removed and the solution was cooled to room temperature. Excess ethanol and hexane were added to precipitate the product and then centrifuged. The dark-yellow supernatant was removed, and the product was dispersed in 5 ml of hexane. 45 ml of ethanol was added and centrifuged to obtain a black Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite, Pd-Fe 3 O 4 carrier .

12ml의 올레일아민 및 3ml의 헥산에 금 전구체로서 41mg의 HAuCl4·H2O를 용해시킨 후, 80℃로 가열하여 금 전구체 용액을 제조하였다. 150mg의 Pd-Fe3O4 담지체를 10ml의 헥산에 분산시킨 전구체 용액을 상기 금 전구체 용액에 주입하고 80℃에서 30분간 교반시켰다. 반응 온도를 실온으로 낮추었다. 생성물을 과량의 에탄올 및 헥산에서 원심분리하여 검정색 침전물인 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체를 얻었다. After dissolving 41 mg of HAuCl 4 .H 2 O as a gold precursor in 12 ml of oleylamine and 3 ml of hexane, the solution was heated to 80 ° C to prepare a gold precursor solution. A precursor solution in which 150 mg of Pd-Fe 3 O 4 carrier was dispersed in 10 ml of hexane was injected into the gold precursor solution and stirred at 80 ° C for 30 minutes. The reaction temperature was lowered to room temperature. The product was centrifuged in excess ethanol and hexane to obtain a black precipitate, Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite.

실시예 2: Pd-FeExample 2: Pd-Fe 33 OO 44 담지체의 제조 Preparation of Carrier

0.30ml의 Fe(CO)5를 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 Pd-Fe3O4 담지체를 제조하였다. A Pd-Fe 3 O 4 carrier was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.30 ml of Fe (CO) 5 was added.

실시예 3: Pd-FeExample 3: Pd-Fe 33 OO 44 담지체의 제조 Preparation of Carrier

0.45ml의 Fe(CO)5를 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 Pd-Fe3O4 담지체를 제조하였다. A Pd-Fe 3 O 4 carrier was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.45 ml of Fe (CO) 5 was added.

비교예 1: Pd-FeComparative Example 1: Pd-Fe 33 OO 44 담지체의 제조 Preparation of Carrier

Pd-Fe3O4 담지체 제조시 반응물을 140℃에서 30분간 유지시키는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 Pd-Fe3O4 담지체를 제조하였다. Pd-Fe 3 O 4 carrying member for manufacturing the reaction to prepare a Pd-Fe 3 O 4 carrying member in the same manner as in Example 1 except that the holding at 140 ℃ 30 minutes.

비교예 2: Pd-FeComparative Example 2: Pd-Fe 33 OO 44 담지체의 제조 Preparation of Carrier

Pd-Fe3O4 담지체 제조시 반응물을 120℃에서 30분간 유지시키는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 Pd-Fe3O4 담지체를 제조하였다. Pd-Fe 3 O 4 carrier the factory reaction was prepared in Example 1 in the same manner as Pd-Fe 3 O 4 except that the carrier held at 120 ℃ 30 minutes.

도 2a 및 2b는 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 담지체의 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy, SEM) 사진이다. 도 2를 참조하면, 잘-분산된 평균 직경 213nm의 장미 모양 Pd-Fe3O4 나노 담지체가 합성되었음을 확인할 수 있다.FIGS. 2A and 2B are scanning electron microscopy (SEM) photographs of the Pd-Fe 3 O 4 carrier synthesized according to Example 1. FIG. Referring to FIG. 2, it can be confirmed that a rosin-like Pd-Fe 3 O 4 nano-support having a well-dispersed average diameter of 213 nm was synthesized.

도 3a 및 3b는 실시예 1에 의해 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 주사전자현미경 사진이다. 도 3에 포함된 바(bar)의 크기는 200 nm이다. 도 2b 및 3b를 비교하면, Pd-Fe3O4 담지체에 금 나노입자들이 균일하게 고정되어 있는 것을 확인할 수 있다.3A and 3B are SEM micrographs of Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1. FIG. The size of the bar included in FIG. 3 is 200 nm. Comparing FIGS. 2B and 3B, it is confirmed that the gold nanoparticles are uniformly fixed on the Pd-Fe 3 O 4 support.

도 4a 및 4b는 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 담지체의 투과전자현미경(Transmission Electron Microscopy, TEM) 사진이다. 도 4a 및 4b에 의한 Pd-Fe3O4 담지체에서, 전체적인 Fe/Pd 비율은 64:36이다. 도 4c 및 4d는 실시예 1에 의해 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 투과전자현미경 사진이다. 도 4c 및 4d에 의하면, 금 나노입자가 Pd-Fe3O4 담지체 상에 잘 고정되어 있음을 알 수 있다. 고정된 금 나노입자들의 직경은 5.8±0.7 nm이고, 구형이며 단분산이 잘 되어있다. 도 4a 및 도 4c의 내부에 포함된 바의 크기는 20nm이다.4A and 4B are transmission electron microscopy (TEM) photographs of the Pd-Fe 3 O 4 carrier synthesized according to Example 1. FIG. In the Pd-Fe 3 O 4 carrying member according to Figure 4a and 4b, the whole Fe / Pd ratio is 64:36. 4C and 4D are transmission electron micrographs of the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized by Example 1. 4C and 4D, it can be seen that the gold nanoparticles are well fixed on the Pd-Fe 3 O 4 support. The diameter of the fixed gold nanoparticles is 5.8 ± 0.7 nm, spherical and well dispersed. The size of the bar included in the inside of Figs. 4A and 4C is 20 nm.

도 4e는 Pd-Fe3O4담지체의 고해상도 TEM(HR-TEM) 사진이고, 도 4f는 Au/Pd-Fe3O4나노복합체의 고해상도 TEM 사진이다. 도 4e에 의하면, Pd 및 Fe3O4 구조는 Pd(111) 평면에서 측정된 0.22 nm 프린지 거리 및 Fe3O4(220) 평면에서 측정된 0.30 nm 프린지 거리를 갖는 균일하게 이격된 격자 프린지 구조를 갖고, 각각 면심입방구조(fcc) Pd 및 Fe3O4 구조에 대응되는 것을 알 수 있다. 도 4f에 의하면, 금 나노입자들은 균일하게 이격된 격자 프린지이고, 프린지 거리는 0.24 nm로 측정되며, 면심입방구조 내의 격자 면 간격(interplanar spacing)(111)에 대응된다. 4E is a high-resolution TEM (HR-TEM) image of the Pd-Fe 3 O 4 carrier and FIG. 4F is a high-resolution TEM image of the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite. According to FIG. 4e, the Pd and Fe 3 O 4 structures have a uniformly spaced lattice fringe structure with a fringe distance of 0.22 nm measured at the Pd (111) plane and a 0.30 nm fringe distance measured at the Fe 3 O 4 (220) (Fcc) Pd and Fe 3 O 4 structures, respectively. According to FIG. 4F, the gold nanoparticles are uniformly spaced lattice fringes, the fringe distance is measured at 0.24 nm, and corresponds to the interplanar spacing 111 in the face-centered cubic structure.

도 5a 내지 5f는 실시예 1 내지 3에 의한 Fe(CO)5 양을 달리한 경우의 Pd-Fe3O4 담지체의 TEM 사진이다. 도 5a및 5d는 사용된 Fe(CO)5 양이 0.15 ml인 경우(실시예 1)이고, 도 5b 및 5e는 사용된 Fe(CO)5 양이 0.30 ml인 경우(실시예 2)이며, 도 5c 및 5f는 사용된 Fe(CO)5 양이 0.45 ml인 경우(실시예 3)이다. 도 5를 참조하면, 사용된 Fe(CO)5의 양이 0.15 mL에서 0.30 및 0.45 mL로 증가하면, Pd-Fe3O4 구조체의 직경이 점진적으로 작아지는 것을 알 수 있다. 또한, 사용된 Fe(CO)5의 양에 의해 Fe/Pd 비율이 제어될 뿐 아니라, Pd-Fe3O4 나노복합체의 모폴로지(morphology)가 결정되는 것을 알 수 있다. Figs. 5A to 5F are graphs showing changes in the amount of Fe (CO) 5 in Examples 1 to 3 TEM photograph of a Pd-Fe 3 O 4 carrier. 5a and 5d show the case where the amount of Fe (CO) 5 used is 0.15 ml (Example 1), Figures 5b and 5e show the case where the amount of Fe (CO) 5 used is 0.30 ml (Example 2) Figures 5c and 5f show the case where the amount of Fe (CO) 5 used is 0.45 ml (Example 3). Referring to FIG. 5, it can be seen that as the amount of Fe (CO) 5 used increases from 0.15 mL to 0.30 and 0.45 mL, the diameter of the Pd-Fe 3 O 4 structure gradually decreases. Further, it can be seen that not only the Fe / Pd ratio is controlled by the amount of Fe (CO) 5 used, but also the morphology of the Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite is determined.

실시예 1에 의해 제조된 Pd-Fe3O4 나노복합체의 비표면적(specific surface area)을 브루나우어-에메트-텔러식에 의해 측정하여 23.79 m2g-1 의 결과를 얻었다. 이는 기존에 보고된 중공(hollow)형 Fe3O4 미소 구체의 표면적이 12.27 m2g-1 이고, 고체 구형 Fe3O4 미소 구체의 표면적이 5.43 m2g-1 인 것에 비하여 훨씬 넓다. 본 발명에 의한 Pd-Fe3O4 나노 담지체의 비표면적이 넓은 이유는 장미꽃의 꽃잎 형상을 갖는 자기-조립된 개별적인 Pd-Fe3O4 나노시트들 때문인 것으로 생각된다. 즉, Pd-Fe3O4 담지체의 구조는 삼차원의 장미 모양 구조로서, 넓은 비표면적을 갖기 때문에 리튬이온건전지, 광촉매 센서 등의 전자소자에 적용되기에 매우 유리한 구조이다.The specific surface area of the Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite prepared in Example 1 was measured by a Brunauer-Emmett-Teller equation to obtain a result of 23.79 m 2 g -1 . This is much wider than the previously reported hollow Fe 3 O 4 microspheres having a surface area of 12.27 m 2 g -1 and a solid spherical Fe 3 O 4 microspheres having a surface area of 5.43 m 2 g -1 . It is believed that the reason why the specific surface area of the Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite according to the present invention is wide is due to the self-assembled individual Pd-Fe 3 O 4 nanosheets having a rose flower petal shape. That is, the structure of the Pd-Fe 3 O 4 carrier is a three-dimensional rosette structure, and has a wide specific surface area, which is very advantageous to be applied to electronic devices such as lithium ion batteries and photocatalyst sensors.

도 6a 내지 6f는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 의한 서로 다른 온도에서 합성된 Pd-Fe3O4 담지체의 TEM 사진이다. 도 6a및 6d는 온도가 160℃인 경우(실시예 1)이고, 도 6b 및 6e는 온도가 140℃인 경우(비교예 1)이며, 도 6c 및 6f는 온도가 120℃인 경우(비교예 2)이다. 도 6에 의하면, Fe(CO)5 의 열분해 및 Pd(OAc)2 의 환원이 120℃ 및 140℃에서는 충분히 수행되지 않아, Pd-Fe3O4 나노복합체의 직경이 짧아지고 집적(aggregations)되는 결과를 나타낸다. 6A to 6F are TEM photographs of the Pd-Fe 3 O 4 carrier synthesized at different temperatures according to Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2. FIG. FIGS. 6A and 6D show the case where the temperature is 160 DEG C (Example 1), FIGS. 6B and 6E show the case where the temperature is 140 DEG C (Comparative Example 1) 2). 6 shows that the thermal decomposition of Fe (CO) 5 and the reduction of Pd (OAc) 2 are not sufficiently performed at 120 ° C. and 140 ° C., and the diameter of the Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite is shortened and aggregations Results are shown.

실시예 1에 의해 제조된 Pd-Fe3O4 나노복합체 및 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체를 X-선 회절분석(XRD)을 이용하여 분석하였다. 도 7은 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 나노복합체 및 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 X-선 회절(X-ray diffraction,XRD) 사진이다. 도 7에 의한 XRD 결과를 참조하면, 합성된 복합체의 전체적인 원소 비율은 Au:Fe:Pd 는 7:77:1이고, Fe:Pd 는 64:36이다. XRD를 통해 Pd과 Fe3O4 의 결정성을 확인하였다. Pd-Fe3O4 구조에서 XRD 패턴의 모든 피크는 Pd 결정구조의 격자 평면 (111), (200) 및 (220)에 배정되었고, Fe3O4 입방 스피넬(cubic spinel) 구조의 격자 평면 (220), (311), (422), (511) 및 (440)에 배정되었다(JPCDS 46-1043). Au/Pd-Fe3O4 의 경우에는 고정된 금 나노입자는 면심입방 Au 결정 구조의 (111), (200), (220) 및 (311)에 배정되었다(JCPDS No. 04-0784). 금 나노입자들의 넓은 피크들은 결정 도메인의 크기가 작은 것을 의미한다.The Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite and the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite prepared according to Example 1 were analyzed by X-ray diffraction (XRD). FIG. 7 is an X-ray diffraction (XRD) photograph of a Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite and an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1. FIG. Referring to the XRD results shown in FIG. 7, the overall compositional ratio of the synthesized complex is 7: 77: 1 for Au: Fe: Pd, and 64:36 for Fe: Pd. The crystallinity of Pd and Fe 3 O 4 was confirmed by XRD. All the peaks of the XRD pattern in the Pd-Fe 3 O 4 structure were assigned to the lattice planes 111, 200 and 220 of the Pd crystal structure and the lattice planes of the Fe 3 O 4 cubic spinel structure 220, 311, 422, 511 and 440 (JPCDS 46-1043). In the case of Au / Pd-Fe 3 O 4 , fixed gold nanoparticles were assigned to (111), (200), (220) and (311) of the face-centered cubic Au crystal structure (JCPDS No. 04-0784). Wide peaks of gold nanoparticles mean that the size of the crystal domain is small.

도 8은 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 나노복합체 및 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 고각도 산란 암시야 주사투과전자현미경(high-angle annular dark-field scanning TEM,HAADF-STEM) 사진으로, Fe 및 Pd의 성분 맵핑(elemental mapping)이다. 도 8에 의하면 Pd 및 Fe3O4가 나노복합체의 전체 영역에 고르게 분산되어 있고, 하이브리드된 Pd-Fe3O4 구조임을 알 수 있다. FIG. 8 is a view showing a high-angle scattering electron microscope (SEM) of a Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite and an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1, HAADF-STEM), which is an elemental mapping of Fe and Pd. According to FIG. 8, it can be seen that Pd and Fe 3 O 4 are uniformly dispersed in the entire region of the nanocomposite and are a hybrid Pd-Fe 3 O 4 structure.

도 9는 실시예 1에 의해 합성된 Pd-Fe3O4 나노복합체 및 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 초전도 양자간섭소자(Superconducting Quantum Interference Device,SQUID) 데이타이다. 도 9에 의한 SQUID 데이터는 적용 영역 300K에서의 함수로서 자기 곡선이 도시되는데, 이를 이용하여 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 의 자성을 측정할 수 있다. 측정된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 포화 자화값(saturation magnetization value)은 5.49 emu·g-1 으로, Pd-Fe3O4 의 포화 자화값인 5.67emu·g-1 과 유사하다. 또한, 나노복합체의 잔류 자기(Mr) 및 보자력(coercivity)(Hc)은 거의 영(zero)에 가까워서 초상자성(superparamagnetism)을 나타낸다.9 is a superconducting quantum interference device (SQUID) data of a Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite and an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1. FIG. The SQUID data according to FIG. 9 shows a magnetic curve as a function in the applied region 300K, and the magnetism of the synthesized Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite can be measured. The measured saturation magnetization value of the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite is 5.49 emu · g -1, which is similar to the saturation magnetization value of Pd-Fe 3 O 4 of 5.67 emu · g -1 . In addition, the remanence Mr and coercivity (Hc) of the nanocomposite are near zero and exhibit superparamagnetism.

도 10a 내지 10d는 실시예 1에 의해 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)에 의한 Au/Pd-Fe3O4 의 원소 분석 결과를 도시한 그래프이다. 도 10b에 도시된 바와 같이, Au0 에 대한 Au 4f7/2 의 더블렛(doublet) 결합 에너지는 83.2 eV 이고, Au 4f5/2 의 더블렛 결합 에너지는 86.8 eV로서, Au0 특성을 지시한다. 도 10c를 참조하면, Pd의 경우 결합에너지의 가장 강한 피크는 3d5/2 에 대하여 335.1 eV이고, 3d3/2에 대하여 340.3 eV로서, 금속 Pd 특성을 지시한다. 한편, 도 10d는 Fe 2p 영역의 XPS 신호를 나타내는데, Fe2+ 및 Fe3+ 모두 Fe3O4이 형성되었음을 지시한다. 부가적인 위성 피크인 719 eV는 Fe 2p1/2 (724.8 eV) 와 Fe 2p3/2 (710.9 eV) 사이의 성분을 나타내고, γ-Fe2O3 내의 Fe3+ 의 특징 피크로서, Fe3O4 나노입자들이 부분적으로 산화되었음을 지시한다. 10a to 10d are diagrams showing the elemental analysis of Au / Pd-Fe 3 O 4 by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) of Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized by Example 1 Fig. As shown in FIG. 10B, for Au 0 , The doublet bond energy of Au 4f 7/2 is 83.2 eV and the doublet bond energy of Au 4f 5/2 is 86.8 eV, indicating Au 0 characterization. Referring to Fig. 10C, the strongest peak of binding energy for Pd is 335.1 eV for 3d 5/2 and 340.3 eV for 3d 3/2 , indicating the metal Pd characteristics. On the other hand, FIG. 10D shows the XPS signals of the Fe 2p region, indicating that both Fe 2+ and Fe 3+ form Fe 3 O 4 . The additional satellite peak, 719 eV, represents a component between Fe 2p 1/2 (724.8 eV) and Fe 2p 3/2 (710.9 eV), and as a characteristic peak of Fe 3+ in γ-Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 nanoparticles are partially oxidized.

도 11은 실시예 1에 의해 합성된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 에너지-분산 X-선 분광(energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDS) 스펙트럼이다. 도 11에서 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 원자 조성을 확인할 수 있다. FIG. 11 is an energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) spectrum of an Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite synthesized according to Example 1. FIG. The atomic composition of the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite can be confirmed in FIG.

실시예 1에 의하여 제조된 Pd-Fe3O4 나노복합체를 소노가시라 탄소-탄소 교차결합반응(Sonogashira, K. (2002), "Development of Pd-Cu catalyzed cross-coupling of terminal acetylenes with sp2-carbon halides", J. Organomet. Chem. 653: 46-49 참조)의 촉매로 이용하였다.The Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite prepared according to Example 1 was subjected to a Sonokashira carbon-carbon cross-linking reaction (Sonogashira, K. (2002), "Development of Pd-Cu catalyzed cross-coupling of terminal acetylenes with sp 2 - carbon halides ", J. Organomet. Chem., 653: 46-49).

실시예 4 내지 16: 소노가시라 탄소-탄소 교차결합반응Examples 4 to 16: Sonogashira carbon-carbon cross-linking reaction

1mmol의 아이오도벤젠(iodobenzene), 1.1mmol의 페닐아세틸렌(phenylacetylene), 2mmol의 피페리딘, 5ml의 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide,DMSO)와 실시예 1에 의해 제조된 Pd-Fe3O4 나노복합체를 촉매로 사용하여 소노가시라 탄소-탄소 교차결합반응을 수행하였다. 촉매량, 반응온도, 시간, 염기 및 용매를 하기 표 1의 실시예 4 내지 16으로 기재한 바와 같이 달리하여 반응시켰다. 생성물의 전환율을 GC/MS 질량분석에 의해 측정하여 하기 표 1에 기재하였다. 1 mmol of iodobenzene, 1.1 mmol of phenylacetylene, 2 mmol of piperidine, 5 ml of dimethyl sulfoxide (DMSO) and 1 g of Pd-Fe 3 O 4 nano Sonogashira carbon - carbon cross - linking reaction was carried out using the complex as a catalyst. The amounts of catalyst, reaction temperature, time, base and solvent were reacted differently as described in Examples 4 to 16 of Table 1 below. The conversion of the product Measurement by GC / MS mass spectrometry is shown in Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

[소노가시라 탄소-탄소 교차결합반응]                  [Sonogashira carbon-carbon cross-linking reaction]

촉매(mol%)Catalyst (mol%) 온도(℃)Temperature (℃) 시간(h)Time (h) 염기base 용매menstruum 전환율(%)Conversion Rate (%) 실시예 4Example 4 1One 120120 1818 피페리딘Piperidine DMFDMF 7272 실시예 5Example 5 1One 120120 1818 피페리딘Piperidine NMPNMP 7676 실시예 6Example 6 1One 120120 1818 피페리딘Piperidine DMSODMSO 9999 실시예 7Example 7 1One 120120 1818 Cs2CO3 Cs 2 CO 3 DMSODMSO 7373 실시예 8Example 8 1One 120120 1818 NaOAcNaOAc DMSODMSO 9898 실시예 9Example 9 1One 120120 1818 K2CO3 K 2 CO 3 DMSODMSO 7878 실시예 10Example 10 1One 100100 1818 피페리딘Piperidine DMSODMSO 9999 실시예 11Example 11 1One 9090 1818 피페리딘Piperidine DMSODMSO 9292 실시예 12Example 12 0.250.25 100100 1818 피페리딘Piperidine DMSODMSO 9999 실시예 13Example 13 0.50.5 100100 66 피페리딘Piperidine DMSODMSO 8888 실시예 14Example 14 0.50.5 120120 33 피페리딘Piperidine DMSODMSO 9999 실시예 15Example 15 0.250.25 120120 33 피페리딘Piperidine DMSODMSO 9494 실시예 16Example 16 0.50.5 120120 1One 피페리딘Piperidine DMSODMSO 9393

표 1을 참조하면, 용매를 바꾸어가며 반응을 진행한 경우 DMSO를 사용한 경우 가장 높은 촉매 활성(전환율 99%)을 나타내었다. 또한 염기를 조절하였을 때에는 피페리딘을 사용하였을 때 가장 우수한 촉매 활성을 보였다. 실시예 14에 의하면, 0.5mol%의 촉매량, 반응시간 3시간의 반응시간, 120℃의 온도에서 최적화된 촉매 반응 결과를 나타내었다. Referring to Table 1, when the reaction was carried out while changing the solvent, DMSO showed the highest catalytic activity (conversion rate: 99%). In addition, when the base was controlled, the best catalytic activity was observed when piperidine was used. According to Example 14, the catalytic reaction results were optimized at a catalyst amount of 0.5 mol%, a reaction time of 3 hours, and a temperature of 120 ° C.

또한, 실시예 1에 의해 제조된 금 나노입자를 담지하는 장미 모양의 팔라듐-산화철 하이브리드 나노복합체를 2-페닐인돌의 탠덤 합성(Tandem synthesis) 연속반응의 촉매로 이용하였다. 하기와 같이 2-아이오도아닐린(2-iodoaniline)과 아릴아세틸렌로부터 2-페닐인돌을 합성하는 탠덤 합성을 수행하였다. In addition, a rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite carrying the gold nanoparticles prepared in Example 1 was used as a catalyst for a tandem synthesis continuous reaction of 2-phenylindole. Tandem synthesis was carried out to synthesize 2-phenylindole from 2-iodoaniline and aryl acetylene as follows.

Figure pat00002
[2-페닐인돌의 탠덤 합성]
Figure pat00002
[Tandem synthesis of 2-phenylindole]

실시예 17 내지 21: 2-페닐인돌의 탠덤 합성Examples 17 to 21: Tandem synthesis of 2-phenylindole

0.1mol%의 Pd-Fe3O4 촉매, 2-아이오도아닐린(0. 11g, 0.5 mmol, 1.0 당량), 페닐아세틸렌(0.061 ml, 0.55 mmol, 1.1 당량), 염기(1.0 mmol, 2.0 당량) 및 용매(2.5 mL)를10 ml의 바이알 글래스(vial glass)에서 혼합하였다. 혼합물을 150℃에서 강하게 교반시켰다. 반응이 완결되면, 외부 자석으로 촉매를 분리하고 반응 혼합물은 디에틸에테르로 여과하였다. 여과된 반응 혼합물을 건조 MgSO4로 건조시키고, 여과액의 용매를 증발시켜 반응 생성물을 수득하였다. 온도, 시간, 염기 및 용매를 하기 표 2의 실시예 17 내지 21로 기재한 바와 같이 달리하여 반응시켰다. 2-아이오도아닐린에 기초한 GC/MS 질량분석에 의해 측정된 생성물의 전환율을 하기 표 2에 기재하였다. 생성된 2-페닐인돌의 1H-NMR 데이터는 다음과 같다. Of 0.1mol% Pd-Fe 3 O 4 catalyst, 2-iodo-aniline (0. 11g, 0.5 mmol, 1.0 eq), phenylacetylene (0.061 ml, 0.55 mmol, 1.1 eq), base (1.0 mmol, 2.0 eq.) And the solvent (2.5 mL) were mixed in 10 mL vial glass. The mixture was stirred vigorously at 150 < 0 > C. When the reaction is complete, the catalyst is separated off with an external magnet and the reaction mixture is filtered with diethyl ether. Dry the filtered reaction mixture was dried MgSO 4, and evaporation of the solvent of the filtrate to give the reaction product. The temperatures, times, bases and solvents were reacted differently as described in Examples 17-21 in Table 2 below. Based on 2-iodoaniline The conversion of the product as determined by GC / MS mass spectrometry is shown in Table 2 below. 1 H-NMR data of the resulting 2-phenylindole are as follows.

2-페닐인돌: 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): δ= 7.53 (dd, J = 2.4 및 8.1Hz 2H),7.38-7.39 (m, 1H), 7.35 (dd, J = 2.4 및 4.8 Hz,3H) 7.15 (td, J = 1.5 및 7.8 Hz, 1H) 6.74 (d, 7.5 Hz, 2H) 4.28 (br, 1H). MS (EI) m/z: 193(100), 165(44), 89(20),28(16). 2-phenyl-indole: 1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ = 7.53 (dd, J = 2.4 and 8.1Hz 2H), 7.38-7.39 (m, 1H), 7.35 (dd, J = 2.4 and 4.8 Hz, 3H) 7.15 (td, J = 1.5 and 7.8 Hz, IH) 6.74 (d, 7.5 Hz, 2H) 4.28 (br, IH). MS (EI) m / z: 193 (100), 165 (44), 89 (20), 28 (16).

실시예 22 내지 25: 2-페닐인돌의 탠덤 합성Examples 22 to 25: Tandem synthesis of 2-phenylindole

금 함량을 기준으로0.1mol%의 Au/Pd-Fe3O4 촉매, 2-아이오도아닐린(0.11g, 0.5 mmol, 1.0 당량), 페닐아세틸렌(0.061 ml, 0.55 mmol, 1.1 당량), 염기(1.0 mmol, 2.0 당량) 및 용매(2.5 mL)를 10 ml의 바이알 글래스(vial glass)에서 혼합하였다. 혼합물을 150℃에서 강하게 교반시켰다. 반응이 완결되면, 외부 자석으로 촉매를 분리하고 반응 혼합물은 디에틸에테르로 여과하였다. 여과된 반응 혼합물을 건조 MgSO4로 건조시키고, 여과액의 용매를 증발시켜 반응 생성물을 수득하였다. 온도, 시간, 염기 및 용매를 하기 표 2의 실시예 22 내지 25로 기재한 바와 같이 달리하여 반응시켰다. 2-아이오도아닐린에 기초한 GC/MS 질량분석에 의해 측정된 생성물의 전환율을 하기 표 2에 기재하였다.Of 0.1mol% based on the content of gold Au / Pd-Fe 3 O 4 catalyst, 2-iodo-aniline (0.11g, 0.5 mmol, 1.0 eq), phenylacetylene (0.061 ml, 0.55 mmol, 1.1 eq), base ( 1.0 mmol, 2.0 eq.) And solvent (2.5 mL) were mixed in 10 mL vial glass. The mixture was stirred vigorously at 150 < 0 > C. When the reaction is complete, the catalyst is separated off with an external magnet and the reaction mixture is filtered with diethyl ether. Dry the filtered reaction mixture was dried MgSO 4, and evaporation of the solvent of the filtrate to give the reaction product. The temperatures, times, bases and solvents were reacted differently as described in Examples 22 to 25 of Table 2 below. Based on 2-iodoaniline The conversion of the product as determined by GC / MS mass spectrometry is shown in Table 2 below.

실시예 26: 2-페닐인돌의 탠덤 합성Example 26: Tandem synthesis of 2-phenylindole

금 함량을 기준으로0.05mol%의 Au/Pd-Fe3O4 촉매를 사용한 것을 제외하고 실시예 24와 동일한 방법에 의해 2-페닐인돌을 합성하였다. 2-phenylindole was synthesized by the same method as in Example 24 except that 0.05 mol% of Au / Pd-Fe 3 O 4 catalyst was used based on the gold content.

촉매catalyst 온도(℃)Temperature (℃) 시간 (h) Time (h) 염기base 용매menstruum 전환율(%)Conversion Rate (%) 실시예 17Example 17 Pd-Fe3O4 Pd-Fe 3 O 4 120120 1818 피페리딘Piperidine DMFDMF 미량a very small amount 실시예 18Example 18 Pd-Fe3O4 Pd-Fe 3 O 4 120120 1818 피페리딘Piperidine DMADMA 33 실시예 19Example 19 Pd-Fe3O4 Pd-Fe 3 O 4 120120 1818 피페리딘Piperidine DMSODMSO 4141 실시예 20Example 20 Pd-Fe3O4 Pd-Fe 3 O 4 120120 1818 LiOAcLiOAc DMSODMSO 4545 실시예 21Example 21 Pd-Fe3O4 Pd-Fe 3 O 4 120120 1818 CsOAcCsOAc DMSODMSO 4848 실시예 22Example 22 Au/Pd-Fe3O4 Au / Pd-Fe 3 O 4 120120 1818 CsOAcCsOAc DMSODMSO 5757 실시예 23Example 23 Au/Pd-Fe3O4 Au / Pd-Fe 3 O 4 150150 1818 CsOAcCsOAc DMSODMSO 9797 실시예 24Example 24 Au/Pd-Fe3O4 Au / Pd-Fe 3 O 4 150150 99 CsOAcCsOAc DMSODMSO 9797 실시예 25Example 25 Au/Pd-Fe3O4 Au / Pd-Fe 3 O 4 150150 66 CsOAcCsOAc DMSODMSO 5959 실시예 26Example 26 Au/Pd-Fe3O4 Au / Pd-Fe 3 O 4 150150 99 CsOAcCsOAc DMSODMSO 38 a 38 a

a 0.05 mol% 의 촉매가 사용됨 a 0.05 mol% of catalyst is used

실시예 17 내지 19에서 용매 효과를 평가하였다. 실시예 17에 의하면, 120℃에서 0.1 mol%의 Pd-Fe3O4 촉매로 18 시간 동안 디메틸포름아미드(dimethylformamide,DMF)에서 반응을 시켰을 때 반응이 거의 진행되지 않았다. 실시예 19에 의하면, 용매를 DMSO로 변화시켰을 때 반응 전환율이 48%로 증가하였다. 이에 의해, 극성 용매인 DMSO를 사용하면, 전환율이 증가하는 것을 알 수 있다. 이는 반응 매개물 내의 반응물 및 촉매의 우수한 용해도 때문인 것으로 생각된다. The solvent effects were evaluated in Examples 17 to 19. According to Example 17, when the reaction was carried out in dimethylformamide (DMF) for 18 hours at a temperature of 120 ° C with 0.1 mol% of Pd-Fe 3 O 4 catalyst, the reaction hardly proceeded. According to Example 19, when the solvent was changed to DMSO, the reaction conversion rate was increased to 48%. As a result, it can be seen that the use of DMSO as a polar solvent increases the conversion ratio. This is believed to be due to the good solubility of the reactants and catalyst in the reaction medium.

또한, 실시예 19 내지 21에 의하면, 피페리딘, 리튬아세테이트(lithium acetate, LiOAc) 및 세슘아세테이트(cesium acetate, CsOAc)와 같은 염기의 영향을 평가하였다. 실시예 21에 의하면, 염기를 조절하였을 때, CsOAc를 사용한 것이 피페리딘 및 LiOAc을 사용한 것 보다 우수한 전환율인 48%를 나타내어, CsOAc을 사용하였을 때 가장 높은 전환율을 보임을 알 수 있다. 하드-소프트 산 염기 이론(hard-soft acid and base theory)에 의하면, Cs+은 소프트-소프트 상호 작용(soft-soft interaction)을 극대화하여, 팔라듐 나노입자들로부터 요오드화물을 제거하기에 가장 좋은 피어슨 산(pearson acid)이다. Further, in Examples 19 to 21, the influence of bases such as piperidine, lithium acetate (LiOAc) and cesium acetate (CsOAc) was evaluated. According to Example 21, when the base was adjusted, CsOAc showed 48%, which is higher than that of using piperidine and LiOAc, and the highest conversion was obtained when CsOAc was used. According to the hard-soft acid and base theory, Cs + maximizes soft-soft interaction and is the best Pearson to remove iodide from palladium nanoparticles It is a pearson acid.

또한, 실시예 21과 실시예 24를 비교하면, 촉매를 Au/Pd-Fe3O4로 바꾸었을 때, Pd-Fe3O4 보다 높은 촉매활성을 나타내었다. 이는 금과 팔라듐에 의한 이중-촉매 시스템이 단일 촉매 시스템보다 우수한 촉매 특성을 나타내기 때문이다. 금과 팔라듐의 이중-촉매 시스템은 전자의 전달이 계면을 교차하여 이뤄지고, 교차 결합 반응시 화학양론적 금속교환 부생성물이 생성되는 것을 방지한다. 따라서, Au/Pd-Fe3O4 촉매는 금 나노입자들이 사용되어 페닐아세틸렌을 활성화시키는데 있어서 훨씬 효과적이기 때문에, 단일 Pd-Fe3O4 촉매보다 더 우수한 촉매 활성도를 나타낸다. In comparison between Example 21 and Example 24, when the catalyst was changed to Au / Pd-Fe 3 O 4 , the catalyst activity was higher than that of Pd-Fe 3 O 4 . This is because the dual-catalyst system of gold and palladium exhibits better catalytic properties than a single catalyst system. The dual-catalyst system of gold and palladium prevents the transfer of electrons by crossing the interface and preventing the formation of stoichiometric metal exchange by-products during the cross-linking reaction. Thus, Au / Pd-Fe 3 O 4 catalysts exhibit better catalytic activity than single Pd-Fe 3 O 4 catalysts because gold nanoparticles are used to be more effective in activating phenylacetylene.

또한, 실시예 22와 실시예 23을 비교하면, 고온인 150℃에서 97%의 전환율이 달성되어 고온에서 반응효과가 우수함을 알 수 있다. 촉매량 및 시간에 따른 효과 또한 평가하였다. 실시예 24 내지 26에 의하면, 반응시간이 짧고 사용된 촉매량이 적을수록 전환율이 감소하는 것을 알 수 있다.Comparing Example 22 with Example 23, 97% conversion was achieved at a high temperature of 150 ° C, indicating that the reaction effect was excellent at a high temperature. The effects of catalyst amount and time were also evaluated. According to Examples 24 to 26, it can be seen that the conversion rate is decreased as the reaction time is short and the amount of catalyst used is small.

결론적으로, 실시예 24에 의하면, 본 발명에 의한 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체를 촉매로 이용한 2-페닐인돌의 탠덤 합성에 있어서 최적의 반응 조건은 다음과 같다. In conclusion, according to Example 24, in the tandem synthesis of 2-phenylindole using the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite according to the present invention as a catalyst The optimum reaction conditions are as follows.

Au/Pd-Fe3O4 촉매: Au를 기준으로 0.1 mol%Au / Pd-Fe 3 O 4 catalyst: 0.1 mol% based on Au

용매: DMSO(2.5 mL)Solvent: DMSO (2.5 mL)

반응 온도: 150℃Reaction temperature: 150 ° C

반응 시간: 9시간 Reaction time: 9 hours

본 발명에 의한 Au/Pd-Fe3O4 촉매와 기존에 보고된 불균일 촉매들과의 촉매활성도를 비교하였다.The catalytic activities of the Au / Pd-Fe 3 O 4 catalyst according to the present invention and the previously reported heterogeneous catalysts were compared.

실시예 27: 2-페닐인돌의 탠덤 합성Example 27: Tandem synthesis of 2-phenylindole

금 함량을 기준으로0.2mol%의 Au/Pd-Fe3O4 촉매, 2-아이오도아닐린(0.11g, 0.5 mmol, 1.0 당량), 페닐아세틸렌(0.061 ml, 0.55 mmol, 1.1 당량), CsOAc(1.0 mmol, 2.0 당량) 및 DMSO(2.5 mL)를 10 ml의 바이알 글래스(vial glass)에서 혼합하였다. 혼합물을 150℃에서 4.5시간 강하게 교반시켰다. 반응이 완결되면, 외부 자석으로 촉매를 분리하고 반응 혼합물은 디에틸에테르로 여과하였다. 여과된 반응 혼합물을 건조 MgSO4로 건조시키고, 여과액의 용매를 증발시켜 반응 생성물을 수득하였다. Pd-Fe 3 O 4 catalyst, 2-iodoaniline (0.11 g, 0.5 mmol, 1.0 eq.), Phenylacetylene (0.061 ml, 0.55 mmol, 1.1 eq.), CsOAc 1.0 mmol, 2.0 eq.) And DMSO (2.5 mL) were mixed in 10 ml vial glass. The mixture was vigorously stirred at 150 < 0 > C for 4.5 hours. When the reaction is complete, the catalyst is separated off with an external magnet and the reaction mixture is filtered with diethyl ether. Dry the filtered reaction mixture was dried MgSO 4, and evaporation of the solvent of the filtrate to give the reaction product.

비교예 3: 2-페닐인돌의 탠덤 합성Comparative Example 3: Tandem synthesis of 2-phenylindole

촉매로서 Pd/CMK-3(Pd/탄소 메조구조(Mesostructured),KAIST)을 사용한 것을 제외하고 실시예 27과 동일한 방법으로 2-페닐인돌을 합성하였다. 2-phenylindole was synthesized in the same manner as in Example 27 except that Pd / CMK-3 (Pd / Mesostructured, KAIST) was used as the catalyst.

비교예 4: 2-페닐인돌의 탠덤 합성Comparative Example 4: Tandem synthesis of 2-phenylindole

촉매로서 코어-쉘(core-shell) 구조의Pd@SiO2을 사용한 것을 제외하고 실시예 27과 동일한 방법으로 2-페닐인돌을 합성하였다. 2-phenylindole was synthesized in the same manner as in Example 27 except that Pd @ SiO 2 having a core-shell structure was used as a catalyst.

비교예 5: 2-페닐인돌의 탠덤 합성Comparative Example 5: Tandem synthesis of 2-phenylindole

촉매로서 Pd/Fe3O4을 사용한 것을 제외하고 실시예 27과 동일한 방법으로 2-페닐인돌을 합성하였다. 2-phenylindole was synthesized in the same manner as in Example 27 except that Pd / Fe 3 O 4 was used as a catalyst.

비교예 6: 2-페닐인돌의 탠덤 합성Comparative Example 6: Tandem synthesis of 2-phenylindole

촉매로서 Pd/Fe3O4/C을 사용한 것을 제외하고 실시예 27과 동일한 방법으로 2-페닐인돌을 합성하였다. 2-phenylindole was synthesized in the same manner as in Example 27 except that Pd / Fe 3 O 4 / C was used as a catalyst.

비교예 7: 2-페닐인돌의 탠덤 합성Comparative Example 7: Tandem synthesis of 2-phenylindole

촉매로서 코어-쉘 구조의 Au/Fe3O4@polymer을 사용한 것을 제외하고 실시예 27과 동일한 방법으로 2-페닐인돌을 합성하였다. 2-phenylindole was synthesized in the same manner as in Example 27 except that a core-shell structure Au / Fe 3 O 4 @polymer was used as a catalyst.

도 12는 실시예 1에서 제조된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체 촉매와 기존의 불균일 촉매와의 촉매 활성도를 비교한 그래프이다. 도 12를 참조하면, Au/Pd-Fe3O4 가 동일한 조건에서 가장 높은 전환수(turnover frequency, TOF)를 나타내는 것을 알 수 있다. 이는 본 발명에 의한 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체 촉매는 Pd-Fe3O4 담지체와 금 나노입자 사이의 촉매 효과를 갖는 이중-촉매 시스템이기 때문인 것으로 생각된다. 또한, Pd-Fe3O4 담지체는 Pd-Fe3O4 나노시트가 자기-조립되어 촉매 활성 사이트로 작용할 수 있는 넓은 표면적의 Pd0 사이트(site)를 갖기 때문에 우수한 촉매 활성도를 나타낸다. 어떠한 첨가제 또는 리간드 없이, Au/Pd-Fe3O4 촉매는 선행되는 구리와 금의 복합체 또는 금 나노입자들에 비하여 전환수에 있어서 우수한 촉매 활성을 나타내었다.12 is a graph comparing the catalytic activities of the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite catalyst prepared in Example 1 and the conventional heterogeneous catalyst. Referring to FIG. 12, it can be seen that Au / Pd-Fe 3 O 4 exhibits the highest turnover frequency (TOF) under the same conditions. It is believed that the Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite catalyst according to the present invention is a dual-catalyst system having a catalytic effect between a Pd-Fe 3 O 4 carrier and gold nanoparticles. In addition, the Pd-Fe 3 O 4 carrier exhibits excellent catalytic activity because the Pd-Fe 3 O 4 nanosheet has a large surface area Pd 0 site that can self-assemble as a catalytically active site. Without any additive or ligand, the Au / Pd-Fe 3 O 4 catalyst exhibited superior catalytic activity in conversion as compared to the preceding copper-gold complex or gold nanoparticles.

본 발명에 의한 Au/Pd-Fe3O4 촉매는 Fe3O4 입자들이 초상자성(superparamagnetic)을 나타내기 때문에 탠덤 반응 이후에 외부 자석에 의해 전부 분리된다. 회수된 입자들을 다음 반응의 촉매로서 재사용할 수 있다. Au/Pd-Fe3O4 촉매는 3회 재사용되고 재사용하는 동안 촉매의 손실 없이 초기의 높은 활성도인 99% 이상을 유지하였다. The Au / Pd-Fe 3 O 4 catalyst according to the present invention is completely separated by the external magnet after the tandem reaction because the Fe 3 O 4 particles exhibit superparamagnetic properties. The recovered particles can be reused as a catalyst for the next reaction. The Au / Pd-Fe 3 O 4 catalyst was reused three times and maintained initial high activity 99% or more without loss of catalyst during reuse.

Pd 용출 실험 및 촉매 안정도 평가Pd dissolution experiment and evaluation of catalyst stability

반응 과정 중에 촉매가 용출되는지 확인하기 위하여 촉매 반응 후 열 여과를 진행하였다. 유도 결합형 플라스마 발광 분광 분석법(inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy,ICP-AES)에 의한 Pd 및 Au의 용출 실험(leaching test)을 진행하였다. Pd 및 Au의 용출 실험에 대하여, 촉매 반응 이후에 여과된 용액이 분석되어, 소량인 79.8ppm의 Pd 및 80.9ppm의 Au가 용액 내에서 측정되었다.After the catalytic reaction, thermal filtration was carried out to check whether the catalyst eluted during the reaction. The leaching test of Pd and Au was performed by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). For the dissolution experiments of Pd and Au, the filtered solution after the catalytic reaction was analyzed and a small amount of 79.8 ppm Pd and 80.9 ppm Au were measured in solution.

Pd 용출도(leaching degree)를 측정하기 위해, 촉매 반응이 개시되기 이전에 금속 Pd 총 함량에 대하여 150 당량의 폴리(4-(비닐피리딘))(poly(4-vinylpyridine, PVPy)을 사용하였다. PVPy는 결합 반응시 용액 상에서 킬레이션(chelation)을 통해 균질한 Pd 를 포획하기 위한 포이즌(poison)으로 작용한다. In order to determine the leaching degree of Pd, 150 equivalents of poly (4- (vinylpyridine)) (poly (4-vinylpyridine)) (PVPy) was used before the catalytic reaction was started. PVPy acts as a poison to capture homogeneous Pd through chelation in solution during the coupling reaction.

또한, 초음파 테스트를 통해 촉매의 안정도를 평가하였다. 먼저, 실시예 1에 의하여 제조된 Au/Pd-Fe3O4 촉매를 초음파 세척기 내의 수용액(0.5 mg/mL) 내에 두 시간 동안 위치시켰다. 촉매를 제거한 후 Au/Pd-Fe3O4 로부터 이탈된 Au, Pd 및 Fe 원자의 질량을 측정하였다. ICP-OES(Thermo Scientific iCAP 6300)를 사용한 ICP-AES 측정결과를 하기 표 3에 기재하였다. The stability of the catalyst was also evaluated by ultrasonic testing. First, the Au / Pd-Fe 3 O 4 catalyst prepared in Example 1 was placed in an aqueous solution (0.5 mg / mL) in an ultrasonic cleaner for two hours. After removing the catalyst, the mass of Au, Pd and Fe atoms separated from Au / Pd-Fe 3 O 4 was measured. ICP-AES measurement results using ICP-OES (Thermo Scientific iCAP 6300) are shown in Table 3 below.

원소(Element) 파장(nm)Element wavelength (nm) 측정농도(㎍/kg, ppb) Measurement concentration (/ / kg, ppb) Au/Pd-Fe3O4 Au / Pd-Fe 3 O 4 Au(242.7)Au (242.7) 187187 Fe(259.9)Fe (259.9) 448448 Pd(324.2)Pd (324.2) 441441

온도: (23±3)℃, 상대습도: (50±10)% 에서 측정              Temperature: Measured at (23 ± 3) ℃, Relative humidity: (50 ± 10)%

상기 표 3에 의하면, Au/Pd-Fe3O4 로부터 이탈된 Au, Pd 및 Fe 원자의 측정 농도가 매우 낮음을 알 수 있는데, 이는 촉매의 높은 안정성을 의미한다. 따라서, 입자들이 반응하는 동안 약간 용출되더라도, Au/Pd-Fe3O4 촉매가 촉매 활성도 및 안정도를 유지한다는 것을 알 수 있다.According to Table 3, it can be seen that the measurement concentration of Au, Pd and Fe atoms separated from Au / Pd-Fe 3 O 4 is very low, which means high stability of the catalyst. Thus, it can be seen that the Au / Pd-Fe 3 O 4 catalyst maintains catalytic activity and stability, even though the particles elute slightly during the reaction.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명에 대해서 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변경 또는 변형될 수 있음은 당업자에게 자명하므로, 이러한 모든 변경 및 변형예들도 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. Modifications and variations are intended to be included within the scope of the present invention.

Claims (15)

올레일아민(oleylamine) 및 1-옥타데칸(1-octadecene)에 팔라듐(Ⅱ)아세테이트(Palladium(II)acetate)를 용해시킨 용액을 실온에서 혼합하고 120℃로 승온하는 단계;
상기 용액에 Fe(CO)5를 첨가하고 반응 용액을 160℃로 승온하여 30분간 유지한 후 실온으로 냉각시키는 단계;
생성물을 분리하고 정제한 후 헥산에 분산시켜 하이브리드 Pd-Fe3O4 담지체 용액을 제조하는 단계;
상기 Pd-Fe3O4 담지체 용액을 금 전구체 용액에 주입하고 80℃에서 30분간 교반시킨 후 실온으로 냉각시키는 단계;및
생성물을 원심분리하고 정제하는 단계를 포함하는 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 제조방법.
Mixing a solution prepared by dissolving palladium (II) acetate in oleylamine and 1-octadecene at room temperature and raising the temperature to 120 ° C;
Adding Fe (CO) 5 to the solution, raising the temperature of the reaction solution to 160 캜, holding the mixture for 30 minutes, and cooling to room temperature;
Separating and purifying the product, and dispersing the purified product in hexane to prepare a hybrid Pd-Fe 3 O 4 carrier solution;
Injecting the Pd-Fe 3 O 4 carrier solution into a gold precursor solution, stirring the mixture at 80 ° C for 30 minutes, and cooling to room temperature;
Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite comprising centrifuging and purifying the product.
제 1항에 있어서, 상기 Pd-Fe3O4 담지체는 장미꽃의 꽃잎 형상을 갖는 자기-조립된(self-assembled) Pd-Fe3O4 나노시트들(nanosheets)로 구성된 것을 특징으로 하는 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 제조방법. The method according to claim 1, wherein the Pd-Fe 3 O 4 carrier is composed of self-assembled Pd-Fe 3 O 4 nanosheets having a rose flower petal shape A method for producing a rose-like Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite. 제 1항에 있어서, 상기 금 전구체 용액은 HAuCl4·H2O, AuCl, AuCl3 및 AuBr3 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금 전구체를 올레일아민 및 헥산에 용해시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the gold precursor solution is prepared by dissolving at least one gold precursor selected from the group consisting of HAuCl 4 .H 2 O, AuCl, AuCl 3 and AuBr 3 in oleic amine and hexane A method for producing a rose-like Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite.
제 1항에 있어서, 상기 반응 용액을 승온시키는 가열 속도는 4℃/min 내지 6℃/min인 것을 특징으로 하는 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 제조방법.
The method for producing a rose-like Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite according to claim 1, wherein the heating rate for raising the temperature of the reaction solution is 4 ° C./min to 6 ° C./min.
제 1항에 있어서, 상기 Fe(CO)5의 양을 0.15 내지 0.45mL로 증가시키는 것에 의해 상기 Pd-Fe3O4 담지체 내의 Fe/Pd 비율이 64:36에서 80:20로 조절되는 것을 특징으로 하는 장미 모양 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the Fe / Pd ratio in the Pd-Fe 3 O 4 support is adjusted from 64:36 to 80:20 by increasing the amount of Fe (CO) 5 to 0.15 to 0.45 mL A method for producing a rose-like Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite.
장미 모양 Pd-Fe3O4 하이브리드 담지체에 금 나노입자가 고정된 Au/Pd-Fe3O4 나노복합체로 구성된 탄소-탄소 교차결합반응용 촉매.A catalyst for carbon-carbon cross-linking reaction composed of Au / Pd-Fe 3 O 4 nanocomposite with gold nanoparticles immobilized on rose-like Pd-Fe 3 O 4 hybrid carriers. 제 6항에 있어서, 상기 Pd-Fe3O4 하이브리드 담지체는 장미꽃의 꽃잎 형상을 갖는 자기-조립된 Pd-Fe3O4 나노시트로 구성된 것을 특징으로 하는 탄소-탄소 교차결합반응용 촉매.
The carbon-carbon cross-coupling reaction catalyst according to claim 6, wherein the Pd-Fe 3 O 4 hybrid carrier is composed of a self-assembled Pd-Fe 3 O 4 nanosheet having a petal shape of rose flower. .
제 6항에 있어서, 상기 금 나노입자의 직경은 5.8±0.7 nm인 것을 특징으로 하는 탄소-탄소 교차결합반응용 촉매.
7. The catalyst for carbon-carbon cross-linking reaction according to claim 6, wherein the diameter of the gold nanoparticles is 5.8 +/- 0.7 nm.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 의한 탄소-탄소 교차결합반응용 촉매, 2-아이오도아닐린 및 아릴아세틸렌을 디메틸설폭사이드 용매에 용해시킨 반응 용액을 교반시키는 단계를 포함하는 2-아릴인돌의 제조방법.
8. A process for producing a 2-aryl-2-aryl-4-methyl-2-pyrrolidone compound, which comprises the step of stirring a reaction solution obtained by dissolving a catalyst for a carbon-carbon crosslinking reaction according to any one of claims 6 to 8, 2-iodoaniline and aryl acetylene in a dimethylsulfoxide solvent ≪ / RTI >
제 9항에 있어서, 상기 제조방법은 금을 기준으로 0.1mol%의 촉매량, 9시간의 반응시간 및 150℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 2-아릴인돌의 제조방법.
10. The process according to claim 9, wherein the process is carried out at a catalytic amount of 0.1 mol% based on gold, a reaction time of 9 hours and a temperature of 150 < 0 > C.
제 9항에 있어서, 상기 반응 용액은 염기로서 세슘아세테이트(cesium acetate, CsOAc)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 2-아릴인돌의 제조방법.
10. The method according to claim 9, wherein the reaction solution further comprises cesium acetate (CsOAc) as a base.
제 9항에 있어서, 상기 아릴아세틸렌은 2-메틸 페닐아세틸렌(2-methyl phenylacetylene), 3-메틸 페닐아세틸렌(3-methyl phenylacetylene), 4-플루오로 페닐아세틸렌(4-fluoro phenylacetylene), 4-트리플루오로 페닐아세틸렌(4-trifluoro phenylacetylene) 및 4-니트로페닐아세틸렌(4-nitro phenylacetylene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 2-아릴인돌의 제조방법.
The method of claim 9, wherein the aryl acetylene is selected from the group consisting of 2-methylphenylacetylene, 3-methylphenylacetylene, 4-fluorophenylacetylene, 4- (4-trifluorophenylacetylene), 4-nitrophenylacetylene (4-trifluorophenylacetylene), and the like.
장미 모양 Pd-Fe3O4 하이브리드 나노복합체 촉매, 아이오도벤젠(iodobenzene) 및 페닐아세틸렌(phenylacetylene)을 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide) 용매에 용해시킨 반응 용액을 교반시키는 단계를 포함하는 디페닐아세틸렌의 제조방법.
A step of stirring a reaction solution in which a rose-like Pd-Fe 3 O 4 hybrid nanocomposite catalyst, iodobenzene and phenylacetylene are dissolved in a dimethyl sulfoxide solvent, Gt;
제 13항에 있어서, 상기 제조방법은 금을 기준으로 0.5mol%의 촉매량, 3시간의 반응시간 및 120℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 디페닐아세틸렌의 제조방법.
14. The process for producing diphenylacetylene according to claim 13, wherein the process is carried out at a catalyst content of 0.5 mol% based on gold, a reaction time of 3 hours and a temperature of 120 < 0 > C.
제 13항에 있어서, 상기 반응 용액은 염기로서 피페리딘(piperidine)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 디페닐아세틸렌의 제조방법. 14. The process for producing diphenylacetylene according to claim 13, wherein the reaction solution further comprises piperidine as a base.
KR1020150024152A 2015-02-17 2015-02-17 A method for preparing rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite-supported Au nanoparticles and carbon-carbon cross coupling reactions using them as a catalyst KR101731696B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150024152A KR101731696B1 (en) 2015-02-17 2015-02-17 A method for preparing rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite-supported Au nanoparticles and carbon-carbon cross coupling reactions using them as a catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150024152A KR101731696B1 (en) 2015-02-17 2015-02-17 A method for preparing rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite-supported Au nanoparticles and carbon-carbon cross coupling reactions using them as a catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160101495A true KR20160101495A (en) 2016-08-25
KR101731696B1 KR101731696B1 (en) 2017-04-28

Family

ID=56884666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150024152A KR101731696B1 (en) 2015-02-17 2015-02-17 A method for preparing rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite-supported Au nanoparticles and carbon-carbon cross coupling reactions using them as a catalyst

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101731696B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115028206A (en) * 2022-06-21 2022-09-09 中海石油(中国)有限公司 Janus two-dimensional magnetic nanoparticle and preparation method and application thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115028206A (en) * 2022-06-21 2022-09-09 中海石油(中国)有限公司 Janus two-dimensional magnetic nanoparticle and preparation method and application thereof
CN115028206B (en) * 2022-06-21 2023-10-31 中海石油(中国)有限公司 Janus two-dimensional magnetic nanoparticle and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101731696B1 (en) 2017-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Stable gold nanoparticle encapsulated in silica-dendrimers organic–inorganic hybrid composite as recyclable catalyst for oxidation of alcohol
KR100926128B1 (en) Magnetic nanocatalyst and method for the preparation thereof
Song et al. Ru nanoclusters confined in porous organic cages for catalytic hydrolysis of ammonia borane and tandem hydrogenation reaction
Chen et al. Hollow ruthenium nanoparticles with small dimensions derived from Ni@ Ru core@ shell structure: synthesis and enhanced catalytic dehydrogenation of ammonia borane
US9517452B2 (en) Metal carbide/carbon composite body having porous structure by three-dimensional connection of core-shell unit particles, preparation method thereof, and use of the composite body
CN108453265B (en) Silicon dioxide nanotube confinement nickel nanoparticle and preparation method thereof
Park et al. Gram‐scale synthesis of magnetically separable and recyclable Co@ SiO2 yolk‐shell nanocatalysts for phenoxycarbonylation reactions
JP5643197B2 (en) Heterogeneous copper nanocatalyst and method for producing the same
EP2756899B1 (en) A plurality of ruthenium nanoparticles, use and method for producing same
CN1817894B (en) Carbon-metal composite material and process of preparing the same
JP2014208328A (en) Carbon nanotube synthesis catalyst, carbon nanotube aggregate and method for producing thereof
Xu et al. Pt nanoparticles immobilized in mesoporous silica-coated magnetic nanocapsules: a non-leaching catalyst for hydrogen generation from hydrolysis of ammonia borane
Zhang et al. Encapsulating spinel nancrystals in Laponite cages and applications in molecular oxidation of cyclohexane
Wang et al. Solution synthesis of triangular and hexagonal nickel nanosheets with the aid of tungsten hexacarbonyl
Kim et al. Synthesis of Pd/SiO 2 nanobeads for use in Suzuki coupling reactions by reverse micelle sol–gel process
KR101524574B1 (en) Manufacturing method of egg-shell type cobalt/silica nanocatalysts for Fischer-Tropsch Synthesis reaction and cobalt/silica nanocatalysts thereof, manufacturing method of liquid hydrocarbon using the same
JP5686674B2 (en) Method for producing composite catalyst
CN113231076B (en) Palladium-copper catalyst and preparation method and application thereof
Yuan et al. A cuboidal [Ni 4 O 4] cluster as a precursor for recyclable, carbon-supported nickel nanoparticle reduction catalysts
KR101731696B1 (en) A method for preparing rose-like palladium-iron oxide hybrid nanocomposite-supported Au nanoparticles and carbon-carbon cross coupling reactions using them as a catalyst
KR101932575B1 (en) SHAPE-CONTROLLED Pt NANOCUBES AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF
KR101358666B1 (en) Catalyst for carbon-carbon coupling reactions using transition-metal silica nanoparticles
EP4025339A1 (en) Materials comprising carbon-embedded cobalt nanoparticles, processes for their manufacture, and use as heterogeneous catalysts
KR102246615B1 (en) Hybrid Nanomaterials containing dendritic fibrous nanosilica core - Zn-based coordination polymers shell or dendritic fibrous nanosilica/Au core - Zn-based coordination polymers shell, a synthetic method thereof and applications of the nanomaterials
CN107961798B (en) Rh @ CuSiO3Preparation method of core-sheath structure catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant