Influence of the Aromatic Polymeric Matrix Type on Stability of Nanosized Palladium Catalysts in Suzuki Reaction

Abstract

Данная работа посвящена исследованию влияния типа полимерной матрицы сверхсшитого полистирола на активность и стабильность палладиевых катализаторов кросс-сочетания Сузуки. Показано, что применение сверхсшитого полистирола, функционализированного третичными аминогруппами, может быть перспективным с точки зрения обеспечения стабильности катализатора при рециклах, однако для достижения 100 % конверсии арилгалогенида (4 - броманизола) требуется применение сильного избытка фенилбороновой кислоты и основания. Катализатор на основе нефункционализированного сверхсшитого полистирола обладает более высокой активностью и позволяет, используя полуторакратный избыток фенилбороновой кислоты, достичь полной конверсии 4 - броманизола за 60 мин реакции в мягких условиях (70 °С, растворитель - смесь этанола и воды в соотношении 5:1). Недостатком такой системы является сильная адсорбция продукта кросс-сочетания в гидрофобной полимерной матрице. This work is devoted to the study of the influence of the type of polymeric matrix of hyper-crosslinked polystyrene on activity and stability of palladium catalysts of Suzuki cross-coupling. The use of the hyper-crosslinked polystyrene functionalized with tertiary amino groups was shown to be promising in terms of ensuring of the catalyst stability during recycles, but in order to achieve 100 % conversion of aryl halide (4 - bromanisole) the use of strong excess of phenylboronic acid and of a base is required. The catalyst based on non-functionalized hyper-crosslinked polystyrene had higher activity and allowed achieving complete conversion of 4 - bromanisole during the reaction under mild conditions (70 °C, ethanol and water mixture is in the ratio of 5 : 1 as a solvent) while using 1,5 - fold excess of phenylboronic acid. However, strong adsorption of the cross-coupling product in a hydrophobic polymeric matrix was found to be a disadvantage of such a system.