同步辐射揭示芳香聚酰亚胺前驱体工业催化机理

芳香族聚酰亚胺是一种聚合物,以其高机械强度和优异的化学和耐热性能而闻名。该聚合物广泛应用于航空航天材料和电气绝缘材料。欧洲杯足球竞彩

同步辐射揭示了钯和铜配合物催化邻苯二甲酸二甲酯脱氢偶联反应的机理。(图片来源:东京农业技术大学工程研究生院应用化学系)

四甲基联苯四羧酸酯是一种关键的聚酰亚胺,它是由传统的[Pd(OAc)]催化的邻苯二甲酸二甲酯脱氢偶联制备的。2] /[铜(OAc)2) / 1, 10-phenanthroline(苯酚的)系统。然而,产品收率通常低于10%。但尽管如此,这一过程仍被用于工业生产。由于该工艺需要不利的条件(超过200°C)、极稀释的催化剂条件以及使用Cu和Pd配合物交联的催化剂,因此其机理在很大程度上仍是未知的。

现在可以用同步辐射来解释这种机制。的研究人员TUAT京都大学(Kyoto University)、大阪大学(Osaka University)等主要研究了潜在的中间体,如[Pd(OAc){C6H3.(有限公司2我)2}(phen)],并通过分离反应制备。某些化学计量反应利用潜在的中间体提出通过歧化顺序生成产物四甲基联苯四羧酸6H3.(有限公司2我)22(phen)以及还原消除。

研究人员证实,当翻转数(吨)和催化剂达到91时,这些潜在的中间体能够工作。利用日本同步辐射研究所的弹簧-8 BL01B1的同步辐射,研究人员还利用Pd K-edge (24.357 keV) XANES和EXAFS测量,最终观察到从[Pd(OAc)]开始的邻苯二甲酸二甲酯原位催化剂溶液。2] /[铜(OAc)2/phen变成[Pd(OAc){C6H3.(有限公司2我)2通过XAFS的研究。这项新技术和结果已在ACS催化

尽管催化效率低,但该工艺已用于芳香聚酰亚胺前驱体的工业生产。这是一个最初由工业发现的令人敬畏的过程研究人员生产的前驱体,因为高原子效率和直接从容易获得的邻苯二甲酸二甲酯。我们的研究结果有助于催化剂的进一步发展,从而更经济地生产聚酰亚胺。虽然一些开创性的团队已经研究了相关的催化剂,我们很高兴做出一些贡献。

Masafumi Hirano,研究负责人和TUAT化学教授

然而,目前的研究范围仅限于钯催化剂方面。而对Cu催化剂的综合研究较为复杂,这是对该催化剂进行全面了解的唯一方法。

均相催化剂的原位溶液XAFS分析仍然很困难,但我们的团队在有机金属化学、催化化学和XAFS研究的所有阶段都工作得很好。我欣赏团队成员的多样性,他们有着不同的化学背景。

Masafumi Hirano,研究负责人和TUAT化学教授

该研究的其他作者包括图阿特大学的助理研究员Komine Nobuyuki博士;Yuki Kanazawa和Kousuke Sano, TUAT的研究生课程学生;前野禅博士(现北海道大学升任);京都大学高屋光教授;大阪大学教授mitsuome Takato。

这项研究由日本文部科学省“创新领域科学研究资助”26105003资助。欧洲杯线上买球

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