[發明專利]二氧化硅的活化方法及其在催化苯甲醛硅腈化反應中的應用

無效

• 申請號: 201010156183.8
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN101804340A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 高子偉;代景麗;李亞妮;徐偉;李金靈
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: B01J21/08
• 分類號: B01J21/08;C07F7/18
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，尤其涉及到二氧化硅的活化及其在催化苯甲醛硅腈化反應中的應用。?

背景技術

硅腈化反應是有機合成中形成C-C鍵的最重要反應之一。通過硅腈化反應所獲得的氰醇是合成一些多官能團化合物的重要中間體，而不對稱硅腈化反應得到的手性氰醇更是不對稱合成中的重要手性源之一，它的兩個官能團經過多步轉化，可以合成一系列光學純的手性化合物。同時，氰醇也是合成許多藥物的起始原料及一些天然產物和農藥的重要組成片斷。?

催化醛的硅睛化反應可大致分為兩大類：無金屬參與催化和金屬參與催化，而無金屬參與的催化又可以分為酶、肽以及小分子催化等，這些物質在催化硅腈化反應中表現出良好的活性，但由于許多催化劑和反應體系溶為一體，致使分離比較困難，且多數情況下需要柱色譜分離，因而操作也比較煩瑣。金屬配合物為催化劑往往具有明確的活性中心和較高的活性，但在催化過程中對反應條件要求比較苛刻，且同樣存在分離困難等問題。金屬配合物固載到無機載體表面制備的催化劑雖能解決分離困難的問題，但由于其合成過程比較復雜，催化劑固載可能導致活性降低等仍是難以克服的問題，因此，在硅腈化反應中的應用還不多。目前，在硅腈化反應領域函待解決的一個技術問題就是提供一種具有高活性、易于分離的催化劑。?

二氧化硅具有大的比表面積和多孔性，經常被用作吸附劑、干燥劑及催化劑載體等。化學反應中使用二氧化硅作催化劑通常具有條件溫和、操作簡單、容易與產物分離的優點。此外，二氧化硅還具有無毒、無環境污染、成本低等優點。目前，二氧化硅在催化烯烴聚合方面已經表現出良好的性能和工業應用前景。但是將二氧化硅用于催化醛類的硅腈化反應尚未見文獻報道。?

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題在于提供一種方法簡單、易于分離、重復使用催化活性高的二氧化硅的活化方法。?

本發明所要解決的另一個技術問題在于為二氧化硅提供一種新的用途。?

解決上述技術問題所采用的技術方案是：將二氧化硅置于真空管式爐中，用分子泵機組抽真空至10^-2Pa，以1℃/分鐘的升溫速率升溫至100～500℃，恒溫活化12小時，自然降至室溫，在N₂氣氛中密封保存。?

上述的二氧化硅的粒徑為20～60μm，比表面積為480～540m²/g，由阿爾法莎公司生產。?

本發明將二氧化硅置于真空管式爐中，用分子泵機組抽真空至10^-2Pa，最佳以1℃/分鐘的升溫速率升溫至500℃，恒溫活化12小時。?

本發明活化的二氧化硅在苯甲醛硅腈化反應中的用途，其使用方法如下：?

取活化的二氧化硅，溶于盛有溶劑的史萊克瓶中，加入苯甲醛、三甲基硅腈，溶劑與苯甲醛、三甲基硅腈的體積比為1∶0.02∶0.04，苯甲醛與活化的二氧化硅的摩爾比為1∶2.5～5，充N₂作為保護氣，密封瓶口，室溫攪拌反應7～15小時，用史萊克過濾管過濾反應混合物，得到產物2-苯基-2-(三甲基硅氧基)乙腈，用氣相色譜檢測濾液中的產物，并用甲苯將所得固體洗滌5～6次，真空干燥，即可回收再用。?

上述的溶劑為甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、四氫呋喃中的任意一種。?

本發明將二氧化硅在真空狀態下經100～500℃活化處理12小時，得到活化的二氧化硅，方法簡單，原料廉價易得。將活化的二氧化硅用于催化苯甲醛硅腈化反應，不需添加其他助劑，反應條件溫和，產物收率高。本發明采用簡單的過濾便可實現催化劑與產物的分離，克服了醛的硅腈化反應中催化劑分離回收困難的問題，且催化劑回收后可重復使用，重復使用催化活性高。本發明活化的二氧化硅也可用于催化其他醛類物質的硅腈化反應。?

附圖說明

圖1是本發明實例1舌化的二氧化硅的掃描電鏡圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。?

實施例1?

本實施例二氧化硅的活化方法為：將2g二氧化硅置于真空管式爐中，用分子泵機組抽真空至10^-2Pa，以1℃/分鐘的升溫速率升溫至500℃，恒溫活化12小時，自然降至室溫，得到活化的二氧化硅，在N₂氣氛中密封保存。?

上述的二氧化硅的粒徑為20～60μm，比表面積為480～540m²/g，由阿爾法莎公司生產。?