一种Pd-Ln配位聚合物及其制备方法技术

一种Pd-Ln配位聚合物及其制备方法，涉及一种聚合物及其制备方法。本发明专利技术聚合物以四氯合钯酸钾与镧系金属Gd、Tb、Pr以及有机配体2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸依照3:2:3的摩尔比，在低温水热条件下反应，并获得三种目标化合物，表明其组成和分子结构明确，钯(II)与2个N原子和2个Cl原子（或4个N原子）形成平行四边形结构；并能够高效催化Suzuki偶联反应、Heck反应、Sonogashira反应。本发明专利技术成功合成了由配体2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸分别和钯(II)与镧系金属Gd、Tb、Pr形成单晶配位聚合物，此类配合物对Suzuki偶联反应、Heck反应、Sonogashira反应有较高的催化活性。

【技术实现步骤摘要】
一种Pd-Ln配位聚合物及其制备方法
本专利技术涉及一种聚合物及其制备方法，特别是涉及一种Pd-Ln配位聚合物及其制备方法。
技术介绍
钯(II)与Gd、Tb、Pr三种镧系金属分别和2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸有机配体合成三种配合物，研究其结构和制备方法,这三种钯(II)配合物以形成平面四边形结构为特征。配位聚合物由于其独特的光、电、磁和催化等诸多性能，受到很多化学领域研究人员的青睐，特别是Pd-Ln金属配合物优越的催化性能受到越来越多的关注，钯(II)配合物已经成为C-C偶联反应的重要工具。近年来，以联吡啶羧酸有机配体和镧系金属组装新型的金属配合物作为催化剂已成为科学研究的热点。联吡啶羧酸类配体是具有典型的N、O原子的双功能配体，具有多种配位方式，它们形成的配合物往往具有新颖的结构和广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种Pd-Ln配位聚合物及其制备方法，本专利技术聚合物以四氯合钯酸钾与镧系金属Gd、Tb、Pr以及有机配体2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸依照3:2:3的摩尔比，在低温水热条件下反应，并获得三种目标化合物，表明其组成和分子结构明确，钯(II)与2个N原子和2个Cl原子（或4个N原子）形成平行四边形结构；并能够高效催化Suzuki偶联反应、Heck反应、Sonogashira反应验。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种Pd-Ln配位聚合物，所述聚合物以四氯合钯酸钾与镧系金属Gd、Tb、Pr以及有机配体2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸依照3:2:3的摩尔比，在低温水热条件下反应，并获得三种目标化合物，Pd-Ln(Ln=Gd、Tb、Pr)配位聚合物的分子结构为：说明：图中Ln=Gd、Tb、Pr。一种Pd-Ln配位聚合物制备方法，所述方法包括以下制备步骤：将四氯合钯酸钾与镧系金属Gd、Tb、Pr以及和有机配体2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸依照摩尔比为3:2:3混合并加入6ml水和6mlNaOH溶液，在室温下搅拌20-30分钟，随后把上述混合溶液转移到带有聚四氟乙烯内胆的水热反应釜(体积15-25ml)中，在80-110°C条件下恒温50-100小时，然后逐步降温降至室温，制得[Gd2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·4H2O]n(1)、[Tb2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·4H2O]n(2)和[Pr2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·5H2O]n(3)黄色方片状晶体。所述的一种Pd-Ln配位聚合物及其制备方法，对Pd-Ln(Ln=Gd、Tb、Pr)金属配位聚合物进行表征，表明其组成和分子结构明确，钯(II)与2个N原子和2个Cl原子（或4个N原子）形成平行四边形结构。所述的一种Pd-Ln配位聚合物及其制备方法，其所述聚合物有效催化Suzuki偶联反应、Heck反应、Sonogashira反应。本专利技术的优点与效果是：本专利技术操作简单，实验过程无污染排出物，绿色、环保，且化合物在自然条件下能稳定存在。通过用单晶X-射线衍射分析、元素分析、IR等测量手段对其进行表征，结果表明其组成和分子结构明确，钯(II)与2个N原子和2个Cl原子（或4个N原子）形成平行四边形结构；并能够高效催化Suzuki偶联反应、Heck反应、Sonogashira反应验。附图说明图1为本专利技术Pd-Ln(Ln=Gd、Tb、Pr)金属配位聚合物分子结构图。具体实施方式下面结合附图所示实施例，对本专利技术作进一步详述。本专利技术涉及制备具有催化活性的Pd-Ln(Ln=Gd、Tb、Pr)金属配位聚合物[Gd2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·4H2O]n(1)、[Tb2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·4H2O]n(2)和[Pr2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·5H2O]n(3)的制备方法和其结构特征以及此类配合物对Suzuki偶联反应、Heck反应、Sonogashira反应的催化作用。将四氯合钯酸钾与镧系金属Gd、Tb、Pr以及和有机配体2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸依照摩尔比为3:2:3混合并加入6ml水和6mlNaOH溶液，在室温下搅拌20-30分钟，随后把上述混合溶液转移到带有聚四氟乙烯内胆的水热反应釜(体积15-25ml)中，在70-110°C条件下恒温50-100小时，然后逐步降至室温，制得[Gd2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·4H2O]n(1)、[Tb2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·4H2O]n(2)和[Pr2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·5H2O]n(3)黄色方片状晶体。通过用单晶X-射线衍射分析、元素分析、IR等测量手段对其进行表征，结果表明其组成和分子结构明确，钯(II)与2个N原子和2个Cl原子（或4个N原子）形成平行四边形结构；并用Suzuki偶联反应、Heck反应、Sonogashira反应验证此类配合物的催化性能。实施例1：配位聚合物Pd(II)-Gd的制备及催化活性表征合成Pd(II)-Gd金属配位聚合物[Gd2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·4H2O]n(1)的方法是将0.15mol四氯合钯酸钾和0.09mol硝酸钆与0.15mol有机配体2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸混合在6ml水和6ml的NaOH溶液中，在室温下搅拌30分钟后，转移到带有聚四氟乙烯内胆的水热反应釜(体积20ml)中，放置于90℃烘箱中恒温96小时后，逐步降至室温，得到规则黄色方片状产物。然后用去离子水洗涤晶体，将洗干净的晶体放在表面皿中，并置于通风干燥处干燥，2天后得到纯净干燥的晶体，将得到的晶体用于芳基卤化物和苯硼酸的SuzukiC-C偶联反应中验证其催化活性。具体操作方法是将芳基卤化物（例如：1mmol溴苯）、1.5mmol苯硼酸、碳酸钾和作为催化剂的0.4%mmol的Pd(II)-Gd配合物加入到圆底烧瓶中，用3ml水和3mlDMF（N,N’二甲基甲酰胺）溶液混合，在温度70-90℃下磁力搅拌3-7小时，将反应后的溶液用乙酸乙酯萃取，并用无水硫酸钠干燥，再将有机溶剂去除得到最终产物，产率用气相色谱中的外标法测得，产率均在70%-95%，证明配合物Pd(II)-Gd确实具有较高的催化活性。实施例2：配位聚合物Pd(II)-Tb的制备及催化活性表征合成Pd(II)-Tb金属配位聚合物[Tb2Pd3(bpydc)2(Hbpydc)2(μ2-O)Cl4(H2O)6·4H2O]n(2)的方法是将0.145mol四氯合钯酸钾和0.09mol硝酸铽与0.145mol有机配体2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸混合在6ml水和6ml的NaOH溶液中，在室温下搅拌30分钟后，转移到带有聚四氟乙烯内胆的水热反应釜(体积20ml)中，放置于90℃烘箱中恒温100小时后，逐步降至室温，得到规则黄色方片状产物。然后用去离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Pd‑Ln配位聚合物，其特征在于，所述聚合物以四氯合钯酸钾与镧系金属Gd、Tb、Pr以及有机配体2,2'‑联吡啶‑4,4'‑二羧酸依照3:2:3的摩尔比，在低温水热条件下反应，并获得三种目标化合物，Pd‑Ln(Ln = Gd、Tb、Pr)配位聚合物的分子结构为： 说明：图中Ln = Gd、Tb、Pr。

【技术特征摘要】
1.一种Pd-Ln配位聚合物制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备步骤：将四氯合钯酸钾与镧系金属Pr以及有机配体2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸依照摩尔比为3:2:3混合并加入6ml水和6mlNaOH溶液，在室温下搅拌20-30分钟，随后把上...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亚光，丁茯，由立新，纵文慧，朱文丽，张迪，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21