可回收硅胶负载希夫碱钯纳米催化剂在Suzuki-Miyaura偶联反应及绿色有机合成中的应用研究

　　本研究针对传统均相钯催化剂回收困难、成本高等问题，开发了一种新型硅胶负载希夫碱钯纳米催化剂(Si@SBPdNPs 3)。通过三步合成法构建了粒径均匀(5.93±0.1 nm)的Pd(0)纳米颗粒，在温和条件下高效催化Suzuki-Miyaura偶联反应，产率最高达95%，并可重复使用6次。该研究为绿色可持续的C-C键形成提供了新策略，在药物合成等领域具有重要应用价值。

　　

在有机合成领域，Suzuki-Miyaura偶联反应因其高效构建C-C键的能力而备受关注，但传统均相钯催化剂存在分离困难、成本高昂等问题。同时，农业杀菌剂Boscalid等生物活性分子的绿色合成也面临挑战。为此，研究人员开发了一种创新性的硅胶负载希夫碱钯纳米催化剂(Si@SBPdNPs 3)，为解决这些问题提供了新思路。

该研究团队采用三步合成法：首先通过APTES对硅胶进行胺基功能化(Si@NH₂
1)；随后与1,10-菲啰啉-2,9-二甲醛缩合形成希夫碱(Si@SB 2)；最后用肼还原钯盐得到负载型纳米催化剂。通过FT-IR、XRD、SEM、TEM、XPS等技术证实了催化剂的结构特征，其中Pd纳米颗粒平均粒径为5.93±0.1 nm，负载量为0.46 mmol/g。

研究结果显示，在优化条件下(0.23 mol%催化剂，K₃
PO₄
为碱，水/乙醇溶剂)，该催化剂对各类芳基碘/溴化物与硼酸的偶联反应表现出优异活性，最高产率达95%。特别值得注意的是，对传统难活化的芳基氯化物也展现出中等活性。催化剂成功应用于杀菌剂Boscalid的合成，两步总收率达87%。

机理研究表明，反应通过经典的氧化加成-转金属化-还原消除途径进行。热过滤实验证实了催化过程的非均相特性。TEM分析显示循环使用6次后Pd纳米颗粒仍保持良好分散性，活性仅轻微下降。

这项研究的重要意义在于：开发了一种高效、稳定且可回收的纳米催化系统，解决了传统均相催化剂难以分离的难题；建立了温和条件下C-C键构建的新方法；为Boscalid等农用化学品的绿色合成提供了实用方案。相关工作发表在《Inorganic Chemistry Communications》上，为可持续催化技术的发展提供了重要参考。

研究采用的关键技术包括：硅胶表面胺基功能化、希夫碱配位化学、纳米钯颗粒原位还原、以及多种表征技术（如TEM、XPS、BET等）。

在"实验结果与讨论"部分，作者通过：1）催化剂合成与表征，证实了Pd(0)纳米颗粒的成功负载；2）反应条件优化，确定水/乙醇为最佳溶剂体系；3）底物拓展，展示了催化剂的广谱适用性；4）Boscalid合成应用，验证了实际应用价值；5）循环利用研究，证明了催化剂的稳定性。

结论部分强调，Si@SBPdNPs 3兼具高活性与优异回收性能，其TOF值优于多数文献报道。这项工作不仅推动了绿色催化技术的发展，也为药物分子和农用化学品的可持续生产提供了新思路。特别是将廉价硅胶作为载体，大幅降低了催化剂成本，具有显著的工业化应用前景。