一种合成联芳烃的方法技术

一种合成联芳烃的方法，属于有机催化合成领域。以聚对甲氧基苯胺负载纳米钯为催化剂，以二异丙基乙胺为碱，在N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，催化水合肼还原卤代烃制备联芳烃。本发明专利技术反应条件温和、产物易于分离、反应易于操作、具有良好的安全性；其次，本方法使用的催化剂易于制备、用量少、且反应后催化剂可以多次循环使用；另外，本发明专利技术使用了绿色的碱和还原剂，固废少、腐蚀性低、绿色环保、环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机催化合成领域。
技术介绍
联芳烃是一类重要的有机化合物，广泛存在于天然产物、药物、染料、功能高分子、有机导体及半导体等物质中。1901年，德国化学家Ullmann发现芳基卤化物在活性铜粉的催化下可用于制备对称的联芳烃，然而，这一反应条件十分苛刻，要求温度高(一般大于200oC)，且使用过量的铜催化，后虽经人们多方面的实验改进，也面临着诸多的问题，比如说催化剂用量大、难以循环使用、需要复杂的还原剂等等，从而使得反应成本高并且污染环境，不适合大规模生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种合成联芳烃的方法，以解决现有技术中存在的反应成本高并且污染环境，难以实现大规模生产的问题。本专利技术的技术方案是：以聚对甲氧基苯胺负载纳米钯为催化剂，以二异丙基乙胺为碱，在N-甲基吡咯烷酮溶剂中，催化水合肼还原卤代烃制备联芳烃。本专利技术反应条件温和、产物易于分离、反应易于操作、具有良好的安全性；其次，本方法使用的催化剂易于制备、用量少、且反应后催化剂可以多次循环使用；另外，本专利技术使用了绿色的碱和还原剂，固废少、腐蚀性低、绿色环保、符合环境友好原则，适合于工业生产。另外，本专利技术所述聚对甲氧基苯胺负载纳米钯和卤代烃的投料比为0.6g∶1mol。在这种投料比下，催化剂活性最高，取得的产率也较高。所述二异丙基乙胺和卤代烃的投料摩尔比为1∶1。在这种投料比下，反应产率最高。所述水合肼和卤代烃的投料摩尔比为0.5～2∶1。在这种投料比下，反应产率最高。优选地，水合肼和卤代烃的投料摩尔比为1∶1，产率可达70.3%。本专利技术的反应温度为130～150℃，优选140℃。在该温度下，反应产率最高。具体实施方式下面的实施例对本专利技术进行更详细的阐述，而不是对本专利技术的进一步限定。实施例11.制备催化剂：称取1231.6mg（10mol）对甲氧基苯胺溶解于100毫升浓度为1mol/L的盐酸水溶液中，得到溶液a。称取44.3mg二氯化钯溶解于100毫升浓度为1mol/L的盐酸水溶液中，得到溶液b。将溶液b加入溶液a中，混合后搅拌2分钟，静置24小时。用1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH值至7.0，得到絮状沉淀，离心分离，并用去离子水洗涤3次，100℃干燥6h，得到青黄色固体，即聚对甲氧基苯胺负载纳米钯。2.合成联芳烃：于50毫升反应管中，加入6mg聚对甲氧基苯胺负载纳米钯催化剂、2.04g（10mmol）碘苯、589mg（10mmol）水合肼（85%）、1.29g（10mmol）二异丙基乙胺、5毫升N-甲基吡咯烷酮，N2氛围下，140℃反应24h，冷却，反应液使用薄层层析分离，得到产物联苯538mg，产率70.3%。实施例2其他条件同实施例1，检验反应温度对反应的影响，实验结果如表1所示。表1反应温度的影响反应温度（℃）80130140150产品产率（%）7.352.370.353.3由上表可知，反应温度为140℃时效果最好，产率最高。实施例3其他条件同实施例1，检验还原剂水合肼的用量对反应的影响，实验结果如表2所示。表2还原剂水合肼用量的影响水合肼/mmol00.51.02.0产品产率（%）41.039.870.314.0由上表可知，还原剂水合肼与碘苯的摩尔比为1：1时产率最高。实施例4其他条件同实施例1，检验不同种类碱对反应的影响，实验结果如表3所示。表3不同种类碱的影响碱二异丙基乙胺三乙胺二乙胺正丁胺碳酸钾产品产率（%）70.343.842.715.939.2由上表可知，二异丙基乙胺效果最好，产率最高。实施例5其他条件同实施例1，检验不同种类溶剂对反应的影响，实验结果如表4所示。表4不同种类溶剂的影响碱DMF甲苯乙醇叔丁醇N-甲基吡咯烷酮产品产率（%）53.1042.53.970.3由上表可知，N-甲基吡咯烷酮效果最好，产率最高。实施例6其他条件同实施例1，检验溶剂N-甲基吡咯烷酮用量对反应的影响，实验结果如表5所示。表5溶剂N-甲基吡咯烷酮用量的影响N-甲基吡咯烷酮/mL00.20.51.02.0产品产率（%）19.549.470.355.259.0由上表可知，溶剂N-甲基吡咯烷酮用量为0.5mL时效果最好（实施例6）。实施例7其他条件同实施例1，检验不同载体负载纳米钯催化剂对反应的影响，实验结果如表6所示。表6不同载体负载纳米钯催化剂的影响载体聚对甲基苯胺聚对甲氧基苯胺聚对氟苯胺产品产率（%）24.770.35.6由上表可知，载体为聚对甲氧基苯胺负载钯催化效果最好，产率最高。实施例8其他条件同实施例1，检验不同卤代烃的反应，实验结果如表7所示。表7不同卤代烃应用范围的检验由上表可知，该反应有着广阔的应用范围。实施例8条件同实施例1，检测催化剂聚对甲氧基苯胺负载纳米钯的循环效果，实验结果如下表8所示。表8催化剂循环效果的检验循环次数产率（%）175.0274.7362.3463.3561.2由上表可知，催化剂聚对甲氧基苯胺负载纳米钯可多次循环使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备联芳烃的方法，其特征在于：以N‑甲基吡咯烷酮为溶剂，以聚对甲氧基苯胺负载纳米钯为催化剂，以二异丙基乙胺为碱，以水合肼为还原剂，将卤代烃还原生成联芳烃。

【技术特征摘要】
1.一种制备联芳烃的方法，其特征在于：以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，以聚对甲氧基苯胺负载纳米钯为催化剂，以二异丙基乙胺为碱，以水合肼为还原剂，将卤代烃还原生成联芳烃。2.根据权利要求1所述的制备联芳烃的方法，其特征在于：所述聚对甲氧基苯胺负载纳米钯和卤代烃的投料比为0.6g∶1mol。3.根据权利要求1所述的制备联芳烃的方法，其特征在于：所述二异丙基乙胺和卤代烃的投料摩尔比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞磊，刘永红，唐大亮，刘名轩，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32