[發(fā)明專利]一種二元非晶態(tài)合金催化劑及其制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110068800.3
• 申請日: 2011-03-22
• 公開（公告）號: CN102179240A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 李輝;董福興;徐燁;李和興
• 申請（專利權(quán)）人: 上海師范大學
• 主分類號: B01J23/08
• 分類號: B01J23/08;C07C33/30;C07C29/38
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 張美娟

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及涉及一種二元的非晶態(tài)合金催化劑，具體為一種用于烯丙基化反應的非晶態(tài)合金催化劑，以及這種催化劑的制備方法和用途，屬于催化劑技術(shù)領域。

背景技術(shù)

烯丙醇化合物是重要的生物活性分子基本單元，如大環(huán)內(nèi)酯、聚醚和抗生素等均含有烯丙醇結(jié)構(gòu)單元。通常采用有機金屬催化的Barbier類型反應來獲得烯丙醇化合物，如PdCl₂(PPh₃)₂，但存在著高成本、不可重復使用、對濕度和空氣敏感和有機溶劑造成嚴重環(huán)境污染等問題。近年來，出于可持續(xù)經(jīng)濟和生態(tài)發(fā)展的目的，在水相中進行有機合成成為研究的熱點之一。水相中的有機反應具有：(1)操作簡便，對環(huán)境污染小，不需對一些易燃的無水溶劑進行處理；(2)不需對如羥基，羧基等一些基團進行保護；(3)水溶性的化合物，尤其是糖類，不需進行衍生化即可進行反應；(4)某些在有機相中表現(xiàn)的區(qū)域和立體選擇性也可以在水相中顯示等優(yōu)點。銦類催化劑因其反應不需要活化，反應條件溫和，選擇性強，副產(chǎn)物少而顯示了其獨特的優(yōu)勢。在Tetrahedron?Letters?1991，32，7017中曾報道金屬銦可以催化水相中Barbier類型烯丙基化反應，但是與均相催化劑PdCl₂(PPh₃)₂相比其活性有待進一步提高。

非晶態(tài)合金是一類長程無序而短程有序的新型材料，其獨特的結(jié)構(gòu)特征賦予其高耐腐蝕性、高機械韌性及優(yōu)良的磁、電、催化性能，同時還具有環(huán)境友好的特點。但是，含銦非晶態(tài)合金至今沒有報道。

本發(fā)明在國內(nèi)外首次制備了二元銦硼非晶態(tài)合金，并首次利用該非晶態(tài)合金催化劑在水相中苯甲醛、苯乙酮等化合物的烯丙基化制備烯醇中應用。

經(jīng)廣泛檢索國內(nèi)外專利文件，查閱國內(nèi)外公開出版物，均未見有相同技術(shù)的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種二元非晶態(tài)合金催化劑。

本發(fā)明另一個目的是為了提供這種二元非晶態(tài)合金催化劑的制備方法和用途。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。

一種二元非晶態(tài)合金催化劑，其體相由一種金屬和一種類金屬組成的；所述的金屬為銦，類金屬為硼；該二元非晶態(tài)合金通式可以用InxBy表示，其中x+y＝100，x數(shù)值范圍為75-95，y數(shù)值范圍為5-25。

所述的x的優(yōu)選范圍為80-90，y的優(yōu)選范圍為10-20。

所述的非晶態(tài)合金為球狀顆粒，粒徑范圍5-50nm。

這種二元非晶態(tài)合金催化劑的制備方法，包括如下步驟：

通過調(diào)節(jié)銦的無機鹽的濃度和還原劑的比例，將金屬硼氫化合物溶液滴加到銦的無機鹽溶液，并在一定溫度下快速攪拌進行還原反應，洗滌沉淀物。銦的無機鹽與金屬硼氫化合物的銦與硼為1∶1-1∶8，優(yōu)選為1∶4-1∶6。反應溫度為0-20℃，優(yōu)選為5-15℃。攪拌速度為600-1000rpm，優(yōu)選為700-900rpm。銦的無機鹽的濃度是0.4mol/L，還原劑就是金屬硼氫化合物，其濃度是2.0mol/L。

將所制得的二元非晶態(tài)合金催化劑應用于水相中苯甲醛、苯乙酮等化合物的烯丙基化反應。本發(fā)明提供的二元非晶態(tài)合金用作水相中苯甲醛、苯乙酮等化合物的烯丙基化催化劑，能在較溫和的條件下催化該反應，而且效果優(yōu)于工業(yè)上應用的均相有機金屬催化劑PdCl₂(PPh₃)₂的催化性能。

用本發(fā)明制備的產(chǎn)品通過以下手段進行結(jié)構(gòu)表征：采用日本理學公司生產(chǎn)的D/max-rB型18千伏轉(zhuǎn)靶X-射線衍射儀(XRD)測定樣品的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)；利用日本JEOL公司生產(chǎn)的JEM-2010透射電子顯微鏡(TEM)直接觀察產(chǎn)品的形狀和尺寸。用電感耦合等離子體光譜儀(ICP)檢測各合金的體相組成。

本發(fā)明的非晶態(tài)合金催化劑可用作水相中苯甲醛、苯乙酮等化合物的烯丙基化制備烯醇的催化劑，在反應不僅中表現(xiàn)出較高的轉(zhuǎn)化率和選擇性，催化性能更優(yōu)于均相催化劑。

附圖說明

圖1為實施例1制備的樣品的XRD譜圖；

圖2為實施例1制備的樣品的TEM照片。

具體實施方式

以下通過實施例對本發(fā)明做進-步說明。實施例僅為舉例說明本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于此。

本發(fā)明實施例中所用試劑均為化學純。

實施例1：