不同载体负载的铂催化剂在丙酮酸乙酯不对称氢化反应中的活性及其铂流失率比较.pdf

V01．3l 高等学校化学学报 No．4 2010年4月 CHEMICALOFCHINESEUNIVERS兀1ES 76l一765 JOURNAL 不同载体负载的铂催化剂在丙酮酸乙酯 不对称氢化反应中的活性及其 铂流失率比较 王红娜，沈亚丽，李博，李晓红，吴鹏 (华东师范大学化学系，上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室，上海200062) 摘要以介孔树脂材料FDU-14和介孔碳材料CMK-3为载体制备了两种负载型铂催化剂，用N：气吸附、x 射线衍射及CO化学吸附等手段对这两种催化剂进行了表征，并将这两种不同的负载型铂催化剂在丙酮酸 乙酯不对称氢化反应中的催化性能及其铂流失率与商品化Pt／AI：O，催化剂进行了比较．研究结果表明，尽 管Pt／A120，催化剂的初始活性和光学选择性均较高，然而相同反应条件下乙酸溶剂中PCFDU．14和Pt／ CMK-3催化剂的铂流失率比Pt／M：0，催化剂的低．通过对催化剂进行CO吸附原位傅里叶变换红外漫反射 光谱(DRIFTS)表征，从载体的不同表面电子性质角度解释了不同载体负载的铂催化剂在丙酮酸乙酯不对称 氢化反应中的活性和铂流失率的差异． 关键词Pt／FDU-14催化剂；PCCMK-3催化剂；丙酮酸乙酯；不对称氢化；铂流失率 中图分类号0643．32+2文献标识码A 文章编号0251奶90(2010)04JD761JD5 近年来，手性化合物已广泛应用于医药、农药和香料等精细化学品领域中．不对称催化是获得手 性化合物最有效的途径之一．多相不对称催化因其具有手性增值、高光学选择性和经济性等优点使其 成为手性药物工业制备中最具有发展前途的研究领域，且容易实现手性催化剂的分离和处理，具有很 好的工业应用前景．经过金鸡纳生物碱手性分子表面修饰的负载型铂催化剂，用于a一位官能化的潜手 性羰基化合物的不对称催化氢化反应及合成具有高附加值的精细化学品已有研究报道¨q』． 对于负载型催化剂，载体不仅可以使活性组分高度分散、提高活性组分的表面积和利用效率，而 且还可能影响催化剂的性能．近20年来，用于a-位官能化潜手性羰基化合物(如模型底物丙酮酸乙 酯)不对称氢化反应中的负载型铂催化剂的载体从传统的Al：o；1’2’4～¨和Sio：8’引等无机载体，扩展到 了有机高分子聚合材料¨0’11J．催化性能最好的是金鸡纳生物碱(如辛可尼定)修饰的质量分数为5．0％ 的Pt／AI：O，催化剂，丙酮酸乙酯的不对称氢化反应在乙酸溶剂中可以取得97％e．e．的光学选择性心]． 但是由于AI：0，在乙酸溶剂中表面容易发生胶溶化，导致Pt／AI：0，催化剂在乙酸溶剂中容易流失铂， 因此Pt／AI：O，催化剂的重复使用受到限制u2I．负载在有序介孔树脂材料上的P#FDU一14催化剂对丙酮 酸乙酯的不对称氢化反应尽管光学选择性(约80％e．e．)比P∥AI：0，低，但是该催化剂可循环使用25 次以上，且在水溶剂中也表现出较好的重复使用性能口0’¨]，这说明载体的性质会影响催化剂活性中心 的稳定性． 本文比较了表面化学性质不同的3种载体，如传统的氧化铝(AI：O，)、有序介孔树脂聚合物材料 应中的催化性能及其铂的流失率，并从不同载体具有不同的表面电子性质的角度解释了载体对催化剂 活性中心稳定性的影响． 收稿日期：2009-07-31． 星人才计划项目(批准号：08QAl402700)资助． 联系人简介：李晓红，女，博士，副研究员，主要从事多相不对称催化研究．E．mail：xhli@ehem．∞nu．Mu．cn 万方数据 762 高等学校化学学报 V01．3l 1 实验部分 1．1试 剂 蔗糖、乙酸、正硅酸乙酯和苯酚均为A．R．级，浓硫酸(质量分数95％一98％)、甲醛(质量分数 P070E020，M，=5800)购于Aldrich公司；丙酮酸乙酯(Ethylpyruvate，纯度98％)、甲酸钠(纯度98％) 和质量分数5％的商品化Pt／AI：O，催化剂购于Alfa 纯度99％)购于T