酸性溶液中钯催化醇电化学氧化的研究

应用电化学循环伏安法(CV)和现场红外光谱(FTIR),研究了酸性溶液中钯催化甲醇、乙二醇电氧化的过程.结果表明:在酸性和中性介质中,甲醇和乙二醇在多晶Pd电极上氧化须在1.5V以上才能发生.随着溶液pH值的降低,过电位减小且峰电流密度上升.溶液的pH值以及电极表面形成的吸附含氧物种对Pd电催化氧化醇有显著的影响.现场红外光谱电化学测试显示,在高电位和强酸性介质中,乙二醇在Pd电极上的氧化产物主要是CO2和少量的乙二酸.在酸性和中性介质中,无论在低电位或高电位,甲醇和乙二醇在Pd上氧化的主要产物是CO2,没有发现CO的存在,说明该氧化过程CO2是经过非毒化的路径产生的.     

钯催化环己烯氧化合成环己酮

考察了由不同金属酞菁（ＭＰｃ，Ｍ＝Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ）氯代金属卟啉（ＭＴＰＰＣ．，Ｍ＝Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｎ）和Ｐｄ（ＯＡｃ）２（醋酸钯）／ＨＱ（氢醌）组成的催化体系对环己烯氧化成环己酮的催化活性。表明，在乙腈酸性水溶液中，Ｐｄ（ＯＡｃ）２／ＨＱ／ＦｅＰｃ催化体系对环己烯氧化合成环己酮显示出较高的催化活性，在３０ｍｉｎ内环己酮收率可达８４％，选择性＞９８％，研究了各种因素对体系催化活性的影响。     

钯催化气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯

通过催化剂反应性能和反应前后XPS谱图对比，分析了负载型钯催化剂在甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯过程中的失活原因，研究了HCl在维持催化剂活性及失活催化剂再生中的作用．结果表明，氯离子的流失是负载型钯碳催化剂失活的主要原因．由于氯离子的流失，对于PdCl2／AC催化剂，钯很容易从二价变为零价：对于PdCl2-CuCl2／AC催化剂，CuCl2发生变化，失去使钯保持二价氯化物状态的功能．在反应过程中补充HCl可以延长催化剂的寿命，也可以利用HCl对失活催化剂进行再生，但采用HCl不能从根本上解决催化剂失活的问题．     

钯催化咔唑的乙酰氧化合成新方法

本文报道了以钯（II）为催化剂的咔唑分子间直接乙酰氧基化反应的通用高效方法。以醋酸钯为催化剂,过硫酸钾为氧化剂,2-吡啶磺酰基作为导向基团,以85%和83%的收率合成单乙酰氧基化和双乙酰氧基化产物。结构经¹H NMR、¹³C NMR、IR和HR-MS(ESI)表征。      

钯催化咔唑合成乙酰氧化的新方法

报道了以钯(Ⅱ)为催化剂的咔唑分子间直接乙酰氧基化反应的通用高效方法。以醋酸钯为催化剂,过硫酸钾为氧化剂,2-吡啶磺酰基作为导向基团,以85%和83%的收率合成单乙酰氧基化和双乙酰氧基化产物。结构经~1H NMR,~(13)C NMR,IR和HR-MS(ESI)表征。     

钯催化芳基偶氮的氧化羰基化反应

采用TBHP作为氧化剂,发展了钯催化芳基偶氮化合物N＝N双键断裂的氧化羰基化反应.芳基偶氮的羰基化反应在Pd(OAc)2(5％),MeO-BIPHEP (5％),芳基偶氮(0.2 mmol),TBHP(2 equiv),H2O(1 equiv),DCE(1 mL),CO (3.0 MPa)的条件下110℃反应12h后,经柱层析纯化分离得到31％-91％的芳基脲.初步的机理研究表明,芳基偶氮化合物的N＝N双键断裂原位产生芳基胺,再进一步氧化羰基化生成芳基脲.     

钯催化2-羟基苯基二茂铁乙烯的合成

以Pd为催化剂,实现二茂铁乙烯与邻碘(溴)苯酚化合物的交叉偶联,考察了钯催化剂种类、碱的种类、溶剂等因素对反应的影响.结果表明,在PdCl2(dppf)为催化剂,用量为5 mol%,Cs2CO3为碱,CH3CN为溶剂的条件下,可高效率高产率地得到一系列邻羟基二茂铁茋类化合物.     

钯催化合成氧化芪三酚的研究

研究了一种钯催化合成氧化芪三酚的方法.2,4-二羟基碘苯与丙烯酸在钯催化剂的作用下发生Heck反应和脱羧反应,再与3,5-二羟基碘苯发生Heck反应,以较高产率得氧化芪三酚.目标产物的结构经MS,~1H NMR及~(13)C NMR确证.该方法具有合成步骤少、产率高和操作简单等特点,有望实现工业化生产.     

钯催化CO/乙烯共聚配体和阴离子效应

由ＣＯ与乙烯共聚制备的聚酮高分子,属新型功能高分子材料,由于其具有良好的光降解性,避免了传统非降解材料对生态环境造成的白色污染,同时由价廉的ＣＯ代替５０ %的乙烯直接制备高附加值的聚酮高分子,节约了石油资源,合理精细的利用了煤资源和其它化学过程中副产的ＣＯ,符合近代化工对环保和资源的要求,因而在近二十年来得到了快速发展,目前Ｓｈｅｌｌ公司已有万吨级的工业化装置,并有少量产品上市．制备聚酮的关键技术是高效钯 (Ⅱ )催化剂,该催化剂一般以三元组合物的形式加入到聚合釜中［１］,(１)醋酸钯,(２)双膦配体 (Ｌ…     

钯(II)催化CO/乙烯的交替共聚

聚酮是一种新型光降解材料,近二十年来在国内外引起了广泛的兴趣,世界上许多大化学公司对开发聚酮新产品投入了极大的热情,Ｓｈｅｌｌ公司和ＢＰ公司都相继实现了工业化,其核心技术是催化剂,其中Ｓｈｅｌｌ公司在八十年代初期开发的钯(Ⅱ)双膦催化剂是过渡金属催化剂研究上的一个突破性进展[1,2],而贵金属钯的昂贵价格限制了聚酮向大规模工业化发展,为此吸引了众多的学者对共聚机理进行深入研究,以期寻找物美价廉的催化剂,但由于反应体系的复杂性以及催化剂中间态难以捕捉和表征的特点,至今人们提出的反应机理依据明显不足.对于在共聚反应状…     

钯(Ⅱ)催化CO/乙烯的交替共聚

聚酮是一种新型光降解材料,近二十年来在国内外引起了广泛的兴趣,世界上许多大化学公司对开发聚酮新产品投入了极大的热情,Shell公司和BP公司都相继实现了工业化,其核心技术是催化剂,其中Shell公司在八十年代初期开发的钯(Ⅱ)-双膦催化剂是过渡金属催化剂研究上的一个突破性进展[1,2],而贵金属钯的昂贵价格限制了聚酮向大规模工业化发展,为此吸引了众多的学者对共聚机理进行深入研究,以期寻找物美价廉的催化剂,但由于反应体系的复杂性以及催化剂中间态难以捕捉和表征的特点,至今人们提出的反应机理依据明显不足.     

钯催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应机理的研究进展

综述了Pd2 催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应机理的最新研究进展,详细介绍了对催化机理的验证和如何实现Pd催化体系的高效循环.苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯催化机理的研究表明,碳酸二苯酯是通过CO对Pd-O键的插入和中间体Pd(COOPh)(OPh)的还原消除而生成的.在Pd催化剂体系中引入配体和氧化还原助剂,能防止Pd0的聚集,提高Pd0再生为活性Pd2 的速率,加速催化循环.分析总结了Pd催化剂体系目前存在的问题,并提出了催化剂体系的研究方向.     

聚苯胺对钯催化甲酸电氧化反应的促进作用

钯基纳米材料是甲酸电氧化反应的优良催化剂.本工作制备了两个系列钯基催化剂,并考察了聚苯胺对钯上甲酸电氧化反应的助催化作用.一种是以聚苯胺为基底,在其表面电沉积钯纳米粒子,制得nPANI/Pd催化剂(n表示聚合苯胺的循环数);另一种是直接在商业Pd/C催化剂表面电聚合苯胺,制得Pd/C/nPANI催化剂.结果显示,聚苯胺单独存在时对甲酸电氧化反应没有催化活性,但其可对钯上甲酸电氧化反应呈现明显的促进作用,且促进作用与聚苯胺的厚度(聚合循环数)密切相关.在两个系列催化剂中,15PANI/Pd和Pd/C/20PANI显示出最高的催化性能.15PANI/Pd中钯的质量比催化活性是纯钯催化剂的7.5倍; Pd/C/20PANI中钯的质量比催化活性和本征催化活性分别是商业Pd/C催化剂的2.3和3.3倍.钯催化性能的提升与聚苯胺和钯纳米粒子间的电子效应有关.     

无膦配体氧化钯催化合成树形低聚苯

树形低聚苯;交叉偶联;无膦配体氧化钯催化合成树形低聚苯     

高分子负载钯基双金属催化苯胺氧化羰基化反应

芳香族氨基甲酸酯(ArNHCO₂R)是制备芳基异氰酸酯(ArNCO)的重要中间体,其合成通常需用光气与芳胺反应,且生成大量HCl.因此,人们致力于发展一些无需光气参与的反应过程,如催化芳胺氧化羰基化生成芳氨基甲酸酯.     

乙烯在钯圆盘电极的电化学氧化研究（英文）

由于巨大的潜在市场,乙烯的电化学氧化受到愈来愈多的关注。目前,主流的电化学氧化法仍以依赖于氧化还原媒介的介导氧化法为主,而这些媒介的使用在电解过程中产生大量的腐蚀性中间体,使其实际应用受到阻碍。直接电氧化法可有效规避此问题,但又受到低活性和低选择性的限制。在本工作中,我们针对目前最先进的钯催化直接氧化体系,在中性条件下开展了一系列电化学研究,以对该过程的机理获取更深入的认识。在氮气和乙烯氛围下,钯电极的循环伏安谱图有显著区别。我们发现电解过程中生成的Pd(Ⅱ)物种在乙烯氛围下可绕过原本的电化学还原路径,通过一个化学步还原为Pd(0),因此可能是乙烯氧化的活性位点。Pd(Ⅱ)物种所对应的还原峰也因此可作为乙烯吸附的数量的指标。通过电化学脉冲序列的设计,我们在钯催化剂上识别了两种具有不同吸附强度的乙烯,其强、弱吸附模式所对应的电荷转移比例约为0.3:1。弱吸附的乙烯在钯电极表面表现出可逆的吸脱附行为,而具有强吸附模式的乙烯无法通过物理过程脱附,可能指向到乙烯深度氧化过程。这项工作为进一步设计高性能乙烯直接电氧化催化剂提供了设计思路和方向。     

羟基化氮化硼催化乙烷氧化脱氢制乙烯

乙烯是最为重要的化工原料之一,目前其工业来源主要来自于烃类的水蒸汽裂解过程.该过程本质上是一个高温均相裂解过程,温度(>800?℃)高,能耗大,碳排放严重.乙烷氧化脱氢制乙烯属于放热反应,反应温度低,速率快,无积碳等限制,是一条更富有竞争力的工艺路线.然而,常用的金属或金属氧化物催化剂容易导致乙烯深度氧化,从而降低了乙烯选择性.纳米碳材料在烃类氧化脱氢反应中展现出一定的催化活性,但容易被氧化,难以用于反应温度高的乙烷氧化脱氢反应.本文报道了羟基化的氮化硼(BNOH)可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯.氮化硼边沿羟基官能团脱氢生成了动态活性位,从而引发了乙烷的脱氢反应.BNOH对乙烷氧化脱氢制乙烯显示出高选择性.当乙烷转化率在11%,乙烯选择性可高达95%;当乙烷转化率增加到40%,乙烯选择性保持在90%.重要的是,当乙烷转化率超过60%时,BNOH仍然可保持80%的乙烯选择性以及50%的乙烯收率.这些性能指标与现有工业乙烷水蒸气裂解过程运行性能相当.进一步优化反应条件,BNOH催化剂能够实现高达9.1 gC2H4 gcat-1 h-1的时空收率.经过200 h的氧化脱氢反应测试,BNOH催化剂活性和选择性基本恒定,表明其具有非常好的稳定性.X射线粉末衍射结果显示,反应前后BNOH催化剂的物相没有发生变化.透射电子显微镜测试证实,反应后BNOH催化剂的形貌和微观结构也没有明显改变.X射线光电子能谱结果显示,反应200 h后BNOH催化剂表面的氧含量仅从反应前的6.9 atom%微增到8.3 atom%.1H固体核磁共振谱测试显示,反应200 h后,BNOH催化剂上羟基含量无明显改变.结合原位透射红外光谱和同位素示踪实验,初步确定了BNOH催化剂上引发乙烷氧化脱氢反应的活性中心.氮化硼边沿的氧官能团并不能引发乙烷的氧化脱氢反应,而羟基官能团才是氧化脱氢反应发生的活性位.在乙烷氧化脱氢条件下,分子氧脱除羟基官能团上的氢原子动态生成BNO·?和HO2·?活性位.密度泛函理论计算表明,乙烷首先在BNO·?或HO2·?位活化生成乙基自由基,这些中间物进一步与气相氧物种发生反应脱氢生成乙烯.动力学测试结果也验证了上述实验和理论结果.     

纳米NiO催化乙烷低温氧化脱氢制乙烯

 用溶胶-凝胶法制备了纳米氧化镍。TEM结果表明，在380℃下焙烧的氧化镍粒子大小在10 nm以下。与大尺寸氧化镍相比，纳米氧化镍对乙烷氧化脱氢反应的催化性能有较大的改善，在获得相当收率时反应温度大约下降125℃。关于热点问题，可以通过催化剂与石英沙混合得到解决。     

部分氧化碳化硅提高钯催化氧还原反应性能

燃料电池具有能量转换效率高的优点,是能量转换与储存的高效器件之一.目前,燃料电池阴极氧还原反应(ORR)动力学缓慢,并且催化ORR大量使用铂碳(Pt/C)催化剂,由于Pt储量少,价格高,载体碳材料易发生碳蚀导致催化剂稳定性降低,限制了其进一步商业化应用.钯(Pd)与Pt为同族元素,具有相似的电子结构和化学性质,其储量是...     

钯催化芳基偶氮的氧化羰基化反应（英文）

采用TBHP作为氧化剂,发展了钯催化芳基偶氮化合物N=N双键断裂的氧化羰基化反应.芳基偶氮的羰基化反应在Pd(OAc)2(5%),MeO-BIPHEP(5%),芳基偶氮(0.2 mmol),TBHP(2 equiv),H2O(1 equiv),DCE(1 mL),CO(3.0 MPa)的条件下110℃反应12 h后,经柱层析纯化分离得到31%-91%的芳基脲.初步的机理研究表明,芳基偶氮化合物的N=N双键断裂原位产生芳基胺,再进一步氧化羰基化生成芳基脲.