Получение наночастиц и комплексов палладия на полифениленовых матрицах для гетерогенного катализа

• Автор: Рудь, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1. Полифенилены - перспективный класс полимеров;
традиционные методы их синтеза, свойства и области применения.
2. Катализ реакций кросс-сочетания с использованием 14-гетероциклических карбеновых лигандов.
3. Каталитические системы на основе наночастиц металлов, иммобилизованных на полимерных носителях.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ГЛАВА 1. ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ ФЕНИЛЕНОВЫХ ЦИКЛОТРИМЕРОВ И ПОЛИФЕНИЛЕНОВ ЛИГАНДАМИ
КАРБЕНОВОГО ТИПА НА ОСНОВЕ М-МЕТИЛ И МИД АЗО ЛА.
1. Синтез моно- и диацетилароматических соединений в
качестве мономеров для цикло- и поликонденсации.
2. Синтез ароматических циклотримеров и их функционализация.
3. Синтез полифениленов и имидазолиевых солей на их основе.
4. Получение комплексов палладия.
ГЛАВА 2. КАТАЛИЗ РЕАКЦИЙ КРОСС-СОЧЕТАНИЯ.
ГЛАВА 3. ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ ПОЛИФЕНИЛЕНОВ НАНОЧАСТИЦАМИ ПАЛЛАДИЯ.
1. Синтез структурированных полифениленов.
2. Введение и исследование частиц палладия в
полифениленовых матрицах.
3. Катализ реакции восстановления.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Очистка и синтез исходных соединений и растворителей.
2. Синтез мономеров.
3. Получение циклотримеров.

4. Получение полимеров. 102
5. Получение производных К-метилимидазола. 105
6. Получение комплексов. 108
7. Получение наночастиц палладия. 109
8. Проведение модельных реакций. 110
9. Методы исследования. 112
ВЫВОДЫ 114
ЛИТЕРАТУРА 115

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ. АИБН - азоизобутиронитрил.
БЭТ — метод Брунауэра-Эммета-Теллера.
ГК - гетероциклический карбен.
дгл - дегидролиналаол (3,7-диметилоктаен-6-ин-1-ол-3). ДиГЛ - дигидролиналоол (3,7-диметилоктаен-6-ол-3).
ДМАА - диметилацетамид.
ДМСО - диметилсульфоксид.
ДМФА - диметилформамид.
ДХЭ - 1,2-дихлорэтан.
ИПС - изопропиловый спирт.
ЛН - линалоол (3,7-диметилоктадиен-1,6-ол-3).
ОФ — олигофенилен.
ПС - полистирол.
ПФ - полифенилен.
ПЦК — полициклоконденсация.
ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия.
РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия.
СПС - сверхсшитый полистирол.
ТБА - трибутиламин.
ТГФ - тетрагидрофуран.
<1Ьа - дибензилиденацетон.
В настоящей работе для иммобилизации каталитических групп в качестве полимерных матриц были выбраны полифенилены (ПФ), получаемые полициклоконденсацией (ПЦК) ацетилароматических соединений. Ниже описан синтез соответствующих мономеров - моно- и диацетилароматических соединений.
Предполагалось, что группы 14-гетероциклического карбенового лиганда на основе И-метилимидазола должны быть введены в полимер через монофункциональный ацетильный мономер, где изначально в и-положении к ацетильной группе находилась бы группа галогеналкила.
Схема 34.
// АеС1, А1С13
20°С, 18ч Я // АИБН Л _
° 80°С, Зч °
4'-Бромметилацетофенон (мономер 1) получали в две стадии из толуола. Первоначально по реакции Фриделя-Крафтса ацилировали толуол. Затем по модифицированной методике [180] образовавшийся 4'-метилацетофенон радикально бромировали, используя 1,3-дибром-5,5-диметилгидантоин, и с выходом 83% получали 4'-бромметилацетофенон (1) (схема 34).
4'-(Р-Хлорэтил)-ацетофенон (мономер 2) синтезировали из фенетола путём замещения гидроксогруппы на галоген и последующим ацилированием полученного фенетилхлорида с выходом целевого продукта 74% (схема 35).
Схема 35.
ЗОСБ, С6Н6 / АсС1, А1С13 Г
он 80°С, 12ч _/ _с, 20°С, Зч 0

Мономер 3 (4'-(6"-бромгексил)-ацетофенон) был получен ацилированием 6'-бромгексилбензола, который в свою очередь был синтезирован алкилированием бромбензола с выходом 62% (схема 36).
Схема 36.