在有机合成中,钯催化的 Heck 反应是合成碳-碳键的实用方法,近年来引起人们的广泛关注。传统的 Heck 反应催化剂主要是 Pd(OAc)2、Pd(PPh3)2Cl2等均相催化剂,尽管这类催化剂活性较高,但它们难以从反应体系中分离和回收再用,高温下稳定性差,这些因素都严重的影响了 Heck 反应的工业应用。之后,负载型钯催化剂因具有克服这些缺点的潜能而得到了较大的发展。其中,聚合物负载金属催化剂由于具有较高的催化活性和立体选择性、较好的稳定性和重复使用性能而成为人们研究的热点。 具有功能性基团的天然高分子是金属催化剂的良好载体,我们首先以含丰富羟基的天然高分子田菁胶和淀粉为载体,通过较简单方法制得了两种天然高分子负载钯催化剂,用 XPS、TEM、TG、DTA 等手段对它们进行了表征,TEM 分析表明,钯在两种催化剂中均有很好的分散效果,钯颗粒的平均粒径在 10 nm 左右。热分析表明两种催化剂具有较好的热稳定性。这两种催化剂在空气氛围中催化丙烯酸、苯乙烯与芳基碘的反应,生成取代的反式肉桂酸和 1,2-二苯乙烯,产率≥80%。两种催化剂可通过较简单的方法从反应液中回收出来,并重复用于 Heck 反应。 以壳聚糖为基本原料,经过较简单的反应得到壳聚糖缩水杨醛、交联壳聚糖、交联壳聚糖缩水杨醛等产物,利用壳聚糖以及这些修饰后的产物与 PdCl2作用得到四种Heck 反应催化剂。这四种催化剂不需在惰性气体氛围中就能有效地催化Heck反应。比较发现,壳聚糖功能化修饰产物负载钯配合物具有比壳聚糖负载钯配合物更好的催化性能。其中交联壳聚糖缩水杨醛负载钯配合物的催化性能最好,该催化剂在较低的温度(60 ℃)或较少的催化剂用量(0.1 mol%Pd)下,催化碘苯与丙烯酸的反应产率仍在 90%以上,此外,该催化剂还具有很好的重复使用性能,对碘苯与丙烯酸的反应,重复使用十次,肉桂酸的产率仍达到 75%。