[發明專利]用于吡啶及其衍生物氧化反應的鎢基催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200910025364.4
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101513619A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 曹光群;白樺
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07D213/06;C07D213/61
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

用于吡啶及其衍生物氧化反應的鎢基催化劑及其制備方法，涉及一種用于合成吡啶或吡啶衍生物的N-氧化物的草酸合鎢季銨鹽、過氧化草酸合鎢季銨鹽催化劑及其制備方法，屬于化工技術領域。

背景技術

吡啶及其衍生物的N-氧化物是重要的工業中間體，傳統的生產工藝主要有以下幾種方法：1、不加任何催化劑，加入大量乙酸在雙氧水存在下氧化合成吡啶或其衍生物的N-氧化物，這一方法的缺點是要使用大量乙酸，造成成本的提高和環境的污染。2、以馬來酸酐或鄰苯二甲酸酐為催化劑，乙酸為溶劑在雙氧水存在下氧化合成吡啶或其衍生物的N-氧化物，這一方法雖可比第一種方法減少乙酸用量，但又增加了難以回收的馬來酸酐或鄰苯二甲酸酐，不能實現降低成本和環境污染的目的。3、以鎢酸、鎢酸鹽為催化劑在雙氧水存在下氧化合成吡啶或其衍生物的N-氧化物，這種方法雖然避免了有機溶劑的使用，但由于鎢酸與鎢酸鹽價格昂貴，回收處理困難，生產成本高。

因此，仍需要尋找一種簡單經濟的，可以回收并重復使用的催化劑來合成吡啶及其衍生物的N-氧化物。

發明內容

本發明的目的就在于克服上述現有催化劑存在的不足，制備一類可回收和重復使用的用于吡啶及其衍生物氧化合成反應的催化劑，特別是用于2-鹵代吡啶的催化氧化合成反應的催化劑，實現降低生產成本和環境污染的目的。本發明提供的催化劑草酸合鎢季銨鹽和過氧化草酸合鎢季銨鹽使這一目的的實現成為可能。

本發明的技術方案：一類鎢基催化劑，其分子式分別為：[R₁NR₂R₃R₄]₂[WO₃(C₂O₄)]、[C₅H₅NR]₂[WO₃(C₂O₄)]、[R₁NR₂R₃R₄]₂[WO₅(C₂O₄)]及[C₅H₅NR]₂[WO₅(C₂O₄)]，其中R₁、R₂、R₃、R₄可相同或不同，代表C₁-C₂₂的烷基或芳烷基，R代表C₁-C₂₂的烷基或芳烷基；

[R₁NR₂R₃R₄]₂[WO₃(C₂O₄)]、[C₅H₅NR]₂[WO₃(C₂O₄)]名稱為草酸合鎢季銨鹽；

[R₁NR₂R₃R₄]₂[WO₅(C₂O₄)]及[C₅H₅NR]₂[WO₅(C₂O₄)]名稱為過氧化草酸合鎢季銨鹽。

草酸合鎢季銨鹽催化劑的制備由草酸和鎢酸鹽溶液反應生成草酸合鎢配合物，然后加入季銨鹽的水、乙醇或氯仿溶液制備得到；各組分摩爾比：草酸∶鎢酸鹽∶季銨鹽＝1～3∶1∶1～2。

過氧化草酸合鎢季銨鹽催化劑的制備由草酸和雙氧水、鎢酸鹽溶液反應生成過氧化草酸合鎢配合物，然后加入季銨鹽的水、乙醇或氯仿溶液制備得到；各組分摩爾比：草酸∶雙氧水∶鎢酸鹽∶季銨鹽＝1～3∶1～50∶1∶1～2。

所述的制備方法，所用鎢酸鹽為鎢酸鈉或其它水溶性鎢酸鹽。

所述的鎢基催化劑的應用，用于合成吡啶或吡啶衍生物的N-氧化物的催化劑。