N,N-二甲基甲酰胺保护钯纳米粒子的合成
Release Time:2021-01-06一:N,N-二甲基甲酰胺保护钯纳米粒子概述
使用Pd(OAc)2(═Pd(OCOCH3)2)作为NP前体的新型N,N-二甲基甲酰胺(DMF)保护的钯纳米粒子(Pd NPs-OAc)的合成。 通过透射电子显微镜,FT-IR,NMR和X射线光电子能谱对Pd NPs-OAc进行了全面表征,以确定Pd NP的尺寸分布和DMF的配位状态。使用PdCl2作为NP前体,将Pd NPs-OAc与Pd NPs-Cl进行比较。 在存在Pd NPs-OAc的情况下,Suzuki-Miyaura交叉偶联反应有效进行,并观察到高催化活性,周转数高达1.5×105。此外,Pd NP-OAc催化剂至少可再循环使用五次。
二:N,N-二甲基甲酰胺保护钯纳米粒子详细说明
随着纳米粒子(NPs)的尺寸变小,出现了不同于散装金属的相应特性的新特性,因此,大量相互依赖的研究集中在NPs的基本原理及其在多种应用中的不同用途。NP的应用范围很广,从化学工业到生物领域,以及作为传感器和电子产品中的材料成分。
与大块金属相比,过渡金属NP由于具有较高的表面积/体积比,因此具有较高的催化活性。NP可通过多种合成策略制备。 NP的最终性质(例如尺寸和稳定性)受封端剂,还原剂和金属前体的选择的影响很大,尤其是在采用液相还原方法时。以前,NP的合成通过使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为还原剂,封端剂和溶剂的方法已有报道。DMF保护的方法可在不存在外部添加剂(例如额外的封端剂(例如离子溶剂)的情况下进行,官能化的聚合物,表面活性剂和树枝状聚合物)和还原剂(例如H2,NaBH4和LiAlH4)。此外,先前已经详细描述了DMF保护的过渡金属NP(例如Pd,Ir,Cu和Fe)的合成.
例如,已经合成了DMF保护的钯NP(Pd NPs-Cl)。 在Suzuki–Miyaura和Mizoroki–Heck交叉偶联反应中研究了Pd NPs-Cl的催化活性,并实现了高达4.5的周转数(TONs)。 ×105和6.0×108,分别使用碘苯作为底物。 Pd NPs-Cl在铃木-宫浦的交叉偶联反应中成功回收了至少五次。Pd(OAc)2比PdCl2更容易还原。金属成核速率可以控制起始前体。 LaMer图模型被广泛用于解释金属NP的形成。成核速率影响粒径和形状。由Pd(OAc)2衍生的Pd NPs-OAc的合成和表征,以及在Suzuki-Miyaura交叉偶联反应中的相应催化活性。并与衍生自PdCl2的Pd NPs的催化活性进行了比较。
三:N,N-二甲基甲酰胺保护钯纳米粒子结果
Pd NPs-OAc和Pd NPs-Cl均通过基于DMF的还原方法制备。 环形暗场扫描透射电子显微镜(ADF-STEM)用于确定Pd NPs-OAc和Pd NPs-Cl的粒径分布。 Pd NPs-OAc的粒径分布为3–5 nm,而Pd NPs-Cl的粒径分布为1至2 nm。 Pd NPs-OAc的动态光散射(DLS)。Pd NPs-OAc和Pd NPs-Cl之间的粒径差异可归因于这些前体的成核速率。