[發(fā)明專利]含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑；其制備工藝和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980130708.6
• 申請(qǐng)日: 2009-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN102202788A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅薩麗亞·西里明娜;馬里奧·帕赫利阿羅;喬瓦尼·帕爾米薩諾;瓦萊麗卡·潘達(dá)魯斯;林達(dá)·特倫布萊;弗朗索瓦·貝蘭德;馬蒂厄·西馬德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯里賽科公司
• 主分類號(hào): B01J31/12
• 分類號(hào): B01J31/12;B01J37/04;B01J37/16
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用?

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑、其制備工藝以及其在金屬催化反應(yīng)中的用途。

背景技術(shù)

含有金屬的催化反應(yīng)是重要的研究工具和工業(yè)工具。與參與化學(xué)反應(yīng)的其他反應(yīng)物不同，金屬催化劑通常不被消耗。因此，催化劑具有參與多次催化循環(huán)的能力。

與化學(xué)計(jì)量化學(xué)相比，含有金屬的催化在“綠色化學(xué)”中是優(yōu)選的，并且還可以實(shí)現(xiàn)以其他方式難以進(jìn)行或不可能進(jìn)行的反應(yīng)。例如，被鈀催化的交叉耦聯(lián)反應(yīng)是用于構(gòu)建碳-碳鍵、碳-氮鍵、碳-氧鍵和碳-硅鍵的最有效的方法之一。鈀和其他過渡金屬通常用于催化氧化還原過程。例如，鉑、鈀和銠用于加氫反應(yīng)中。

含有金屬的催化反應(yīng)，特別是均相反應(yīng)，例如鈀交叉耦聯(lián)反應(yīng)，可能具有某些缺點(diǎn)，例如影響成本的有限的可重用性以及產(chǎn)物的金屬污染。除去反應(yīng)產(chǎn)物中的殘留金屬可能代表挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，提供了含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑。

在一個(gè)方面，提供了可通過如本文所描述的工藝獲得的含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑。

在另外的方面，還提供了用于制備含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑的工藝，其包括i)混合硅源與水解性溶劑(hydrolytic?solvent)；ii)加入一種或多種金屬催化劑或其前驅(qū)體；iii)使用縮合催化劑處理步驟ii)的混合物，并且iv)任選地使用一種或多種還原劑或氧化劑處理從步驟iii)得到的混合物，從而向金屬催化劑提供所需要的氧化水平。

在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及如本文所定義的含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑在進(jìn)行金屬催化反應(yīng)中的用途。

在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及包含如本文所描述的含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑的多相催化劑。

在一個(gè)方面，提供了用于進(jìn)行催化反應(yīng)的方法，包括提供如本文所描述的含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑，提供能夠進(jìn)入所述催化反應(yīng)中的至少一種反應(yīng)物，允許所述至少一種反應(yīng)物擴(kuò)散并吸附至所述含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑的金屬上，并且允許從所述催化反應(yīng)得到的產(chǎn)物從金屬解吸并且擴(kuò)散離開固體表面，以在所述含有金屬的有機(jī)二氧化硅催化劑的金屬上再生催化部位。

具體實(shí)施方式

如本文所使用的，表述“硅源”是指式R_4-xSi(L)_x的化合物，其中R是烷基、芳基或諸如芐基的烷基-芳基，L獨(dú)立地是Cl、Br、I或OR′，其中R′是烷基或芐基，并且x是1至4的整數(shù)或可選擇地x是1至3的整數(shù)。選擇“硅源”以便能夠形成Si-O-Si鍵的網(wǎng)絡(luò)。“硅源”被理解為包括所述式R_4-xSi(L)_x的化合物中的一種或多種。

在一個(gè)實(shí)施方案中，硅源是硅醇化物(silicon?alkoxide)，例如單烷基三烷氧基硅烷或二烷基二烷氧基硅烷。在另外的實(shí)施方案中，硅醇化物是單烷基三烷氧基硅烷和二烷基二烷氧基硅烷的混合物。在另外的實(shí)施方案?中，單烷基三烷氧基硅烷和二烷基二烷氧基硅烷的混合物還包含三烷基烷氧基硅烷和/或四烷氧基硅烷。

在一個(gè)實(shí)施方案中，硅源是為四烷氧基硅烷的硅醇化物。在一個(gè)實(shí)施方案中，硅源是包含單烷基三烷氧基硅烷、二烷基二烷氧基硅烷、三烷基烷氧基硅烷和四烷氧基硅烷中的兩種或更多種的硅醇化物的混合物。

在另外的實(shí)施方案中，硅醇化物的烷基和烷氧基殘基獨(dú)立地是線性的或支鏈的并且包含1至10個(gè)碳原子、可選擇地1至6個(gè)碳原子、可選擇地1至3個(gè)碳原子和可選擇地1個(gè)碳原子。

在一個(gè)實(shí)施方案中，硅醇化物是甲基三乙氧基硅烷(MTES)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，硅醇化物是原硅酸四甲氧酯(TMOS)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，硅源是甲基三乙氧基硅烷和原硅酸四甲氧酯的混合物。

在一個(gè)實(shí)施方案中，硅源是式RSiL₃的鹵化硅，例如MeSiI₃、MeSiCl₃、MeSiBr₃、EtSiBr₃、EtSiCl₃、EtSiI₃。