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Cu2O/SiC高效催化卤代芳烃与酚类的Ullmann偶联反应
  • ISSN号:0253-9837
  • 期刊名称:《催化学报》
  • 时间:0
  • 分类:O625.2[理学—有机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原030001, [2]中国科学院大学,北京100049, [3]大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金(21203233, 21473232, 21403270); 中国科学院青年创新促进会基金(2013115).
中文摘要:

卤代苯与酚类化合物反应制取二芳基醚是现代有机合成中的一个重要反应.传统的二苯醚合成方法是铜催化卤代苯与酚类化合物的Ullmann型C–O偶联反应,但是这种方法需要苛刻的反应条件.后来,人们发现了Pd(0)和Cu(I)基催化剂,但是前者成本较高,且需要使用昂贵的配体,因此其应用受到了限制,而铜作为一种成本较低的催化剂受到了越来越多的关注.铜催化剂可以分为均相和非均相两大类.均相铜催化剂使用的是铜盐,并且需要加入配体,成本较高,且不易分离和循环利用.非均相铜催化剂研究较多的是CuO,Cu2O及Cu纳米颗粒,其中Cu2O纳米颗粒催化剂对Ullmann型C–O偶联反应具有很高的催化活性,但是它在潮湿的空气中容易被氧化,因此需要寻找一种合适的载体防止Cu2O纳米颗粒被氧化.

英文摘要:

A Cu2O/SiC heterogeneous catalyst was prepared via a two‐step liquid‐phase method using diethyleneglycol as both the solvent and the reducing agent.The catalyst was characterized using X‐raydiffraction,X‐ray photoelectron spectroscopy,scanning electron microscopy(SEM),transmissionelectron microscopy(TEM),and H2temperature‐programmed reduction.All the results indicatethat Cu is present on the SiC support primarily as Cu2O.The SEM and TEM results show that cubicCu2O nanoparticles are uniformly dispersed on theβ‐SiC surface.The reaction conditions,namelythe temperature,reaction time,and amounts of base and catalyst used,for the Ullmann‐type C–Ocross‐coupling reaction were optimized.A model reaction was performed using iodobenzene(14.0mmol)and phenol(14.0mmol)with Cu2O/SiC(5wt%Cu)as the catalyst,Cs2CO3(1.0equiv.)as thebase,and tetrahydrofuran as the solvent at150°C for3h;a yield of97%was obtained and theturnover frequency(TOF)was1136h?1.The Cu2O/SiC catalyst has a broad substrate scope and canbe used in Ullmann‐type C–O cross‐coupling reactions of aryl halides and phenols bearing a varietyof different substituents.The catalyst also showed high activity in the Ullmann‐type C–Scross‐coupling of thiophenol with iodobenzene and substituted iodobenzenes;a TOF of1186h?1was achieved.The recyclability of the Cu2O/SiC catalyst in the O‐arylation of phenol with iodobenzenewas investigated under the optimum conditions.The yield decreased from97%to64%afterfive cycles.The main reason for the decrease in the catalyst activity is loss of the active component,i.e.,Cu2O.

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期刊信息
  • 《催化学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院大连化学物理研究所
  • 主编:李灿 张涛
  • 地址:大连市沙河口区中山路457号
  • 邮编:116023
  • 邮箱:chxb@dicp.ac.cn
  • 电话:0411-84379240
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9837
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1195/O6
  • 邮发代号:8-93
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖,中国科协精品科技期刊示范项目
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19199